Métabolisme et Régulation des Glycérolipides chez la Levure Saccharomyces cerevisiae

En raison de sa tractabilité génétique et de l'augmentation de la richesse des données accessibles, la levure Saccharomyces cerevisiae est un système modèle de choix pour l'étude de la génétique, de la biochimie et de la biologie cellulaire du métabolisme lipidique eucaryote. Les glycérolipides (par exemple, les phospholipides et les triacylglycérols) et leurs précurseurs sont synthétisés et métabolisés par des enzymes associées au cytosol et aux organites membranaires, y compris le réticulum endoplasmique, les mitochondries et les gouttelettes lipidiques. Des analyses génétiques et biochimiques ont révélé que les glycérolipides jouent des rôles importants dans la signalisation cellulaire, le trafic membranaire et l'ancrage des protéines membranaires, en plus de la structure membranaire. L'expression des enzymes des glycérolipides est régulée par une variété de conditions, y compris le stade de croissance et la disponibilité des nutriments. Une grande partie de cette régulation se produit au niveau transcriptionnel et implique le complexe d'activation Ino2-Ino4 et le répresseur Opi1, qui interagit avec Ino2 pour atténuer l'activation transcriptionnelle des gènes de biosynthèse des glycérolipides contenant l'UAS(INO). Les niveaux cellulaires d'acide phosphatidique, précurseur de tous les phospholipides membranaires et du lipide de stockage triacylglycérol, régulent la transcription des gènes contenant UAS(INO) en reliant Opi1 à la membrane nucléaire/réticulum endoplasmique et en contrôlant sa translocation dans le noyau, un mécanisme largement contrôlé par la disponibilité de l'inositol. L'activateur transcriptionnel Zap1 contrôle l'expression de certains gènes de synthèse de phospholipides en réponse à la disponibilité du zinc. Les mécanismes régulateurs incluent également le contrôle de l'activité catalytique des enzymes des glycérolipides par des précurseurs solubles dans l'eau, des produits et des lipides, et la modification covalente de la phosphorylation, tandis que la fonction in vivo de certaines enzymes est régie par leur localisation subcellulaire. Une analyse génétique à l'échelle du génome indique une régulation coordonnée entre le métabolisme des glycérolipides et un large éventail de voies métaboliques.