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Raft nanodomains contribute to Akt/PKB plasma membrane recruitment and activation
Rémi Lasserre1,2,3,14, Xiao-Jun Guo1,2,3,4,14, Fabien Conchonaud1,2,3,14, Yannick Hamon1,2,3, Omar Hawchar1,2,3, Anne-Marie Bernard1,2,3, Sa?di M'Homa Soudja1,2,3, Pierre-Fran?ois Lenne5,6, Hervé Rigneault5,6, Daniel Olive7,8,9, Georges Bismuth10,11, Jacques A Nunès7,8,9, Bernard Payrastre12,13, Didier Marguet1,2,3 & Hai-Tao He1,2,3
Membrane rafts are thought to be sphingolipid- and cholesterol-dependent lateral assemblies involved in diverse cellular functions. Their biological roles and even their existence, however, remain controversial. Using an original fluorescence correlation spectroscopy strategy that recently enabled us to identify nanoscale membrane organizations in live cells, we report here that highly dynamic nanodomains exist in both the outer and inner leaflets of the plasma membrane. Through specific inhibition of biosynthesis, we show that sphingolipids and cholesterol are essential and act in concert for formation of nanodomains, thus corroborating their raft nature. Moreover, we find that nanodomains play a crucial role in triggering the phosphatidylinositol-3 kinase/Akt signaling pathway, by facilitating Akt recruitment and activation upon phosphatidylinositol-3,4,5-triphosphate accumulation in the plasma membrane. Thus, through direct monitoring and controlled alterations of rafts in living cells, we demonstrate that rafts are critically involved in the activation of a signaling axis that is essential for cell physiology.
1 Centre d'Immunologie de Marseille-Luminy, Université de la Méditerranée, Parc scientifique de Luminy, Case 906, F-13288 Marseille Cedex 09, France.
2 Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Unité Mixte de Recherche 631, Parc scientifique de Luminy, Case 906, F-13288 Marseille Cedex 09, France.
3 Centre National de la Recherche Scientifique, Unité Mixte de Recherche 6102, Parc scientifique de Luminy, Case 906, F-13288 Marseille Cedex 09, France.
4 Centre National de la Recherche Scientifique, Unité Mixte de Recherche 6231, Laboratoire des Interactions Moléculaires et Systèmes Membranaires, Université Paul Cézanne, avenue Escadrille Normandie-Nieman, F-13331 Marseille Cedex 20, France.
5 Institut Fresnel, Université Paul Cézanne, Domaine Universitaire de Saint Jér?me, F-13397 Marseille Cedex 20, France.
6 Centre National de la Recherche Scientifique, Unité Mixte de Recherche 6133, Domaine Universitaire de Saint Jér?me, F-13397 Marseille Cedex 20, France.
7 Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille, Unité Mixte de Recherche 891, 27 Bd Lei Roure, F-13009 Marseille, France.
8 Institut Paoli-Calmettes, 232 Bd Sainte Marguerite, F-13273 Marseille Cedex 09, France.
9 Université de la Méditerranée, 58 Boulevard Charles Livon, F-13007 Marseille, France.
10 Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Unité 567, 22 rue Méchain, 75014 Paris, France.
11 Centre National de la Recherche Scientifique, Unité Mixte de Recherche 8104, Université René Descartes, 22 rue Méchain, 75014 Paris, France.
12 Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Unité 563, Centre de Physiopathologie de Toulouse Purpan, Département d'Oncogenèse, Signalisation et Innovation thérapeutique, Place du Docteur Baylac, Toulouse F-31300, France.
13 Université Toulouse III Paul-Sabatier, Place du Docteur Baylac, Toulouse F-31400, France.
14 These authors contributed equally to this work.
