Fonction et régulation de la protéine ICAP-1alpha dans la ...

tel-00435843, version 1 - 24 Nov 2009
l’intégrine β1 dans les cellules exprimant les mutants ICAP-1 T38A , ICAP-1 T38D et β1 V787T
permettra de vérifier si l’interaction d’ICAP-1α sur β1 limite son activation.
D’autre part, le mutant non phosphorylable ICAP-1 T38A ne présente pas de modification de la
distribution des adhérences focales en région centrale contrairement aux cellules Icap-1 -/- ,
β1 D759A et β1 V787T . Cependant, ce mutant reproduit la perte d’ICAP-1α au niveau de la
dynamique d’assemblage et du temps de vie des adhérences focales. Ceci suggère que le
patron de distribution des adhérences focales est dépendant du type cellulaire mais que la
régulation de la dynamique des adhérences focales reste inhérente à la voie CaMKII/ICAP-
1α. Par exemple, le patron d’expression des intégrines à chaîne β1 peut différer entre les
types cellulaires ce qui fait varier l’intensité des phénotypes.
ICAP-1α limite la phase d’assemblage des adhérences focales en maintenant l’intégrine β1
dans un état de faible affinité pour son ligand (Millon-Fremillon, Bouvard et al. 2008). La
caractérisation de l’implication de la CaMKII et de la phosphorylation d’ICAP-1α dans la
dynamique des adhérences focales par vidéomicroscopie montrent que l’inhibition de la
CaMKII et de la phosphorylation d’ICAP-1α au niveau de la thréonine 38 (mutation T38A)
accélère l’assemblage et réduit le temps de vie des adhérences focales, mimant la perte
d’ICAP-1α. Egalement, la perte de l’interaction d’ICAP-1α avec l’intégrine β1 (mutation
β1 V787T ) ainsi que la stimulation de son activation par la mutation β1 D759A produisent un effet
similaire. Au contraire, la phosphorylation constitutive d’ICAP-1α par la substitution T38D
ralentit le cycle de vie des adhérences. Ainsi, la protéine ICAP-1α et plus précisément sa
phosphorylation au niveau de la T38 et/ou son interaction avec l’intégrine β1 régulent
négativement la dynamique des adhérences focales probablement en réduisant l’activation de
ce récepteur. En favorisant le recrutement d’ICAP-1α sur l’intégrine β1, la CaMKII régule
négativement l’affinité de β1 et donc la formation des adhérences focales modulant ainsi les
propriétés adhésives des cellules. D’autre part, l’inhibition de la CaMKII stimule la croissance
des adhérences focales dans les cellules sauvages à 2 heures d’étalement. La caractérisation
de la dynamique des adhérences focales a permis de mettre en évidence un phénomène de
fusion des adhérences existantes à l’avant des cellules en migration lors du traitement au KN-
93 qui pourrait être à l’origine de ces grandes adhérences. De telles adhérences sont
majoritairement présentes aux faibles temps d’étalement probablement à cause de la
combinaison entre la surface limitée des cellules et la stimulation de l’assemblage des
adhérences.
Finalement, le système actino-myosine étant largement impliqué dans la physiologie des
adhérences focales, de l’adhérence et de la migration cellulaires, nous ne pouvons exclure une
fonction additionnelle de la voie CaMKII/ICAP-1α dans la régulation de l’état contractile des
cellules. En effet, le rôle de la CaMKII dans la contractilité musculaire a été bien caractérisé.
L’inhibition de la CaMKII par le KN-93 réduit la contractilité des cellules musculaires lisses
et l’activation de la MLCK dans les artères in vivo (Kim, Je et al. 2000; Raina, Zacharia et al.
2009). Durant la contraction, l’activité de la CaMKII et de la protéine kinase MAPK
augmente. La CaMKII active la MAPK conduisant à la phosphorylation de la chaîne légère de
myosine via la protéine kinase MLCK (Kim, Je et al. 2000). Egalement, la CaMKII
phosphoryle et active directement la protéine kinase MLCK qui appartient à la famille des
CaMKs (Tansey, Word et al. 1992; Tansey, Luby-Phelps et al. 1994). La MLCK appartient à
la voie de signalisation régulant la contractilité cellulaire faisant intervenir la protéine G
RhoA, les kinases ROCK et MLCK, la phosphatase MLCP, et la chaîne légère de myosine
(MLC). De son côté, ICAP-1α interagit avec ROCK et bien que la fonction biologique de ce
complexe n’a pas encore été élucidée, ICAP-1α pourrait activer ROCK (Stroeken, Alvarez et
al. 2006; Alvarez, Stroeken et al. 2008). Cependant, l’inhibition de la CaMKII dans nos
expériences induit un accroissement de la taille des adhérences focales qui n’est pas en accord
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