Next-generation small molecule inhibitors of clathrin function acutely inhibit endocytosis

Clathrin-mediated endocytosis (CME) is the predominant endocytic pathway in eukaryotic cells and a major regulator of cell physiology as it facilitates the internalization of receptors, channels, and transporters and viral entry. The clathrin terminal domain acts as a central protein interaction hub within the endocytic protein network. Previously described inhibitors of CME display off-target activities that result in cytotoxicity, providing limitations to their use. We report the development and characterization of next-generation small molecule inhibitors of clathrin terminal domain function. These compounds termed Pitstop 2c and Pitstop 2d occupy the binding site within the clathrin terminal domain for endocytic protein ligands including epsin, resulting in potent inhibition of receptor-mediated endocytosis and reduced entry of vesicular stomatitis virus (VSV) with minimal cytotoxic side effects. Next-generation Pitstops thus provide an improved toolset to address clathrin function in cell physiology with potential applications as inhibitors of virus and pathogen entry

Complex polarity: building multicellular tissues through apical membrane traffic

The formation of distinct subdomains of the cell surface is crucial for multicellular organism development. The most striking example of this is apical-basal polarization. What is much less appreciated is that underpinning an asymmetric cell surface is an equally dramatic intracellular endosome rearrangement. Here, we review the interplay between classical cell polarity proteins and membrane trafficking pathways, and discuss how this marriage gives rise to cell polarization. We focus on those mechanisms that regulate apical polarization, as this is providing a number of insights into how membrane traffic and polarity are regulated at the tissue level

Endophilin-A3 and Galectin-8 control the clathrin-independent endocytosis of CD166

peer reviewedBioprofiling - Région wallonn

The tetraspanin CD9 controls migration and proliferation of parietal epithelial cells and glomerular disease progression

International audienc

Rôle du complexe adaptateur pour la clathrine AP-1 dans le maintien de la polarité épithéliale chez Caenorhabditis elegans

Epithelial polarity is an essential process occuring during organisms developpment. Here we focus on the C. elegans intestinal and epidermal epithelial tissue to better understand how the cell maintains its polarity by definining an apical and a basolateral membrane. The establishment and the maintenance of this polarity is ensured by polarity determinants proteins and among this, the PAR3/PAR-6/aPKC and CDC-42 are essential components to specify apical polarity. We have shown that the clathrin adaptor complex AP-1, an essential regulator of intracellular traffic, is involved in that process. We confirmed that AP-1 is indeed implicated in basolateral cargo sorting, consistent with mammalian AP-1 function but surprisingly AP-1 also controls the apical sorting of a transmembrane protein as well as the asymetric localisation of PAR-6 and CDC-42. The AP-1 loss of function induces a conversion of the lateral membrane into apical identity and eventually the formation of ectopic lumens. The AP-1 inhibition also causes an embryonic lethality which may be explained by the phenotype observed within the epidermis. In that context, AP-1 controls the cell junction integrity and interestingly the apical sorting of E-cadherin. Together our data demonstrate an essential function for AP-1 in apical sorting that directs epithelial polarity maintenance.La polarité épithéliale est un processus essentiel au cours du développement d'un organisme. Ici, nous nous focalisons sur le tissu épithélial intestinal et épidermal de C. elegans pour comprendre comment la cellule maintient sa polarité en définissant un pôle apical et un pôle basolatéral. Afin d'assurer la mise en place et le maintien de cette polarité, des protéines appelées déterminants de polarité interviennent. Parmi ces déterminants, le module PAR-3/PAR-6/aPKC et CDC-42 sont des acteurs majeurs pour spécifier la polarité apicale. Nous avons montré que le complexe adaptateur pour la clathrine AP-1, un régulateur clé du trafic intracellulaire remplit une fonction inattendue dans ce processus. En effet, nous avons confirmé le rôle d'AP-1 dans le tri basolatéral observé chez les mammifères, mais de façon intéressante nous avons démontré qu'AP-1 contrôle également le tri apical d'une protéine transmembranaire ainsi que la localisation asymétrique apicale de CDC-42 et PAR-6. En effet, l'inhibition d'AP-1 cause une délocalisation basolatérale de CDC-42 et PAR-6. La perte de fonction d'AP-1 induit une conversion de la membrane latérale en membrane apicale et la formation de lumières intestinales ectopiques. La perte de fonction du complexe AP-1 induit également une létalité embryonnaire qui peut s'expliquer par le phénotype identifié dans l'épiderme. Dans cet épithélium, AP-1 contrôle l'intégrité des jonctions cellulaire et notamment le tri apical de la E-cadhérine. Nos résultats démontrent une fonction essentielle d'AP-1 dans le tri apical, directement responsable du maintien de la polarité épithéliale.

Rôle du complexe adaptateur pour la clathrine AP-1 dans le maintien de la polarité épithéliale chez Caenorhabditis elegans

Epithelial polarity is an essential process occuring during organisms developpment. Here we focus on the C. elegans intestinal and epidermal epithelial tissue to better understand how the cell maintains its polarity by definining an apical and a basolateral membrane. The establishment and the maintenance of this polarity is ensured by polarity determinants proteins and among this, the PAR3/PAR-6/aPKC and CDC-42 are essential components to specify apical polarity. We have shown that the clathrin adaptor complex AP-1, an essential regulator of intracellular traffic, is involved in that process. We confirmed that AP-1 is indeed implicated in basolateral cargo sorting, consistent with mammalian AP-1 function but surprisingly AP-1 also controls the apical sorting of a transmembrane protein as well as the asymetric localisation of PAR-6 and CDC-42. The AP-1 loss of function induces a conversion of the lateral membrane into apical identity and eventually the formation of ectopic lumens. The AP-1 inhibition also causes an embryonic lethality which may be explained by the phenotype observed within the epidermis. In that context, AP-1 controls the cell junction integrity and interestingly the apical sorting of E-cadherin. Together our data demonstrate an essential function for AP-1 in apical sorting that directs epithelial polarity maintenance.La polarité épithéliale est un processus essentiel au cours du développement d un organisme. Ici, nous nous focalisons sur le tissu épithélial intestinal et épidermal de C. elegans pour comprendre comment la cellule maintient sa polarité en définissant un pôle apical et un pôle basolatéral. Afin d assurer la mise en place et le maintien de cette polarité, des protéines appelées déterminants de polarité interviennent. Parmi ces déterminants, le module PAR-3/PAR-6/aPKC et CDC-42 sont des acteurs majeurs pour spécifier la polarité apicale. Nous avons montré que le complexe adaptateur pour la clathrine AP-1, un régulateur clé du trafic intracellulaire remplit une fonction inattendue dans ce processus. En effet, nous avons confirmé le rôle d AP-1 dans le tri basolatéral observé chez les mammifères, mais de façon intéressante nous avons démontré qu AP-1 contrôle également le tri apical d une protéine transmembranaire ainsi que la localisation asymétrique apicale de CDC-42 et PAR-6. En effet, l inhibition d AP-1 cause une délocalisation basolatérale de CDC-42 et PAR-6. La perte de fonction d AP-1 induit une conversion de la membrane latérale en membrane apicale et la formation de lumières intestinales ectopiques. La perte de fonction du complexe AP-1 induit également une létalité embryonnaire qui peut s expliquer par le phénotype identifié dans l épiderme. Dans cet épithélium, AP-1 contrôle l intégrité des jonctions cellulaire et notamment le tri apical de la E-cadhérine. Nos résultats démontrent une fonction essentielle d AP-1 dans le tri apical, directement responsable du maintien de la polarité épithéliale.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocSudocFranceF