Le complexe ESCRT : du transport endosomal au développement d’organismes multicellulaires

The ESCRT complex: from endosomal transport to the development of multicellular organisms

Institut de Biologie Valrose, CNRS UMR 7277, INSERM 1091, Université Nice Sophia Antipolis, 28 avenue Valrose, 06103 Nice, France

Auteur correspondant : Maximilian Fürthauer, furthauer@unice.fr

Reçu : 24 Décembre 2014

Résumé

Depuis sa découverte il y a un peu plus de 50 ans, le système endo-lysosomal a émergé comme un processeur central de différentes activités cellulaires. Cette machinerie de transport vésiculaire intervient dans des processus aussi divers que la transduction de stimuli par des récepteurs de facteurs de croissance, le recyclage et la sécrétion de molécules de signalisation ou la régulation autophagique de l’homéostasie cellulaire. En conséquence des dysfonctionnements de la machinerie de transport vésiculaire sont impliqués dans un nombre grandissant de pathologies. Dans cette revue, nous prenons comme exemple le complexe ESCRT (Endosomal Sorting Complex Required for Transport) pour illustrer les multiples fonctions exercées par une machinerie de transport endosomal qui a été conservée tout au long de l’évolution. Ici nous décrivons les principes directeurs qui ont émergé de l’étude de la fonction de ces facteurs à l’échelle du développement et de la physiologie d’organismes multicellulaires. Nous illustrerons plus particulièrement le rôle essentiel des ESCRT dans trois fonctions biologiques : la régulation endosomale de la signalisation cellulaire, l’autophagie et son importance pour la morphogénèse neuronale, et enfin la biogénèse et la fonction de vésicules extracellulaires.

Abstract

Since its discovery more than 50 years ago, the endo-lysosomal system has emerged as a central integrator of different cellular activities. This vesicular trafficking apparatus governs processes as diverse as the transduction of stimuli by growth factor receptors, the recycling and secretion of signaling molecules and the regulation of cellular homeostasis through autophagy. Accordingly, dysfunctions of the vesicular transport machinery have been linked to a growing number of pathologies. In this review we take the “Endosomal Sorting Complex Required for Transport” (ESCRT) as an example to illustrate the multiple functions of an evolutionarily conserved endosomal transport machinery. We describe the major concepts that have emerged from the study of this machinery at the level of the development and the physiology of multi-cellular organisms. In particular, we highlight the essential contributions of ESCRT proteins on the regulation of three biological processes: the endocytic regulation of cell signaling, autophagy and its role in neuronal morphogenesis and finally the biogenesis and function of extracellular vesicles.