Fission membranaire
Fission active : CtBP/BARS

La fission membranaire, complexe et faisant intervenir plusieurs protéines et phospholipides, peut être (Diversity of Biological Membrane Fission Mechanisms 2017) :

• passive, sans utilisation d'énergie,
• active.

Protéines CtBP/BARS

Les protéines CtBP/BARS, CtBP1 et CtBP2 (C-terminal-binding protein/Brefeldin A ADP-Ribosylated Substrat) n'ont rien à voir avec les protéines à domaine BAR et sont :

• des co-répresseurs transcriptionnels dans le noyau, régulant les activités cellulaires, i.e. croissance et différenciation cellulaire (The Transcriptional Corepressor CtBP: A Foe of Multiple Tumor Suppressors 2009 et The transcriptional corepressor CtBP2 serves as a metabolite sensor orchestrating hepatic glucose and lipid homeostasis 2021),
• des régulateurs de la fission membranaire dans le cytoplasme (Components of the CtBP1/BARS-dependent fission machinery 2013).

Rôles des CtBP/BARS

Rôle cytoplasmique dans les cellules

1. Dans le cytoplasme, les CtBP sont impliquées dans (The multiple activities of CtBP/BARS proteins: the Golgi view 2006) :

• la formation de porteurs post-golgiens (PGC) au réseau trans-Golgi (A 14-3-3γ dimer-based scaffold bridges CtBP1-S/BARS to PI(4)KIIIβ to regulate post-Golgi carrier formation 2012),
• la libération de vésicules COPI au cis-Golgi (A role for BARS at the fission step of COPI vesicle formation from Golgi membrane 2005),
• l'endocytose des fluides au niveau du Golgi et de la membrane plasmique,
• la macropinocytose au niveau de la membrane plasmique (The closure of Pak1-dependent macropinosomes requires the phosphorylation of CtBP1/BARS 2008).

2. CtBP avec Bassoon et Piccolo est aussi impliqué dans le trafic de membranes au sein de la présynapse et de la synapse (Formation of Golgi-Derived Active Zone Precursor Vesicles 2012).

Rôles dans la signalisation présynapse/noyau

La communication entre les synapses et le soma, en particulier le noyau, d'un neurone est essentielle pour la survie neuronale ainsi que pour les processus de plasticité homéostatique et associative.

De multiples voies de signalisation synaptonucléaires ont été découvertes pour les structures postsynaptiques.

Par contre, la communication entre les structures présynaptiques et le noyau est bien moins connue.

1. Les voies depuis la présynapse ou l'axone vers le noyau incluent :

• la signalisation rétrograde des neurotrophines via des endosomes de signalisation (Neuronal Signaling through Endocytosis 2014),
• la transduction du signal rétrograde à partir des sites de blessure (Macromolecular transport in synapse to nucleus communication 2015).

2. Bassoon et Piccolo pourraient être impliqués dans le recrutement présynaptique et la libération du co-répresseur transcriptionnel CtBP1 (Synaptic activity controls localization and function of CtBP1 via binding to Bassoon and Piccolo 2015).

• L'interaction entre Bassoon ou Piccolo et CtBP1 est contrôlée par NAD/NADH et contribue à la distribution de CtBP1 dépendante de l'activité entre les présynapes et le noyau.

• 

  L'activité élevée fait évoluer l'équilibre entre les pools synaptiques et nucléaires CtBP1 en synapses, la faible activité vers le noyau (Presynapses go nuclear! 2015).

Bassoon et Piccolo contribuent de manière significative à l'ajustement de l'expression génique régulée par l'activité et, à leur tour, à la mise en œuvre à long terme des mémoires.

3. Les CtBP travaillent avec différentes protéines d'échafaudage comme Bassoon et Piccolo pour contrôler la fission de la membrane vésiculaire, l'assemblage de rubans synaptiques et l'expression des gènes nucléaires ( rôles des bassoon/Piccolo dans les structures présynaptiques).