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

tel-00435843, version 1 - 24 Nov 2009
III. L’ADHERENCE CELLULAIRE, UNE VERITABLE UNITE
FONCTIONNELLE DYNAMIQUE
L’interaction avec les composants de la matrice extracellulaire induit le regroupement
des molécules d’intégrine ainsi que le recrutement séquentiel au niveau de leur domaine
cytoplasmique de protéines structurales reliant les intégrines au cytosquelette d’actine, de
protéines adaptatrices et de signalisation (Hynes 2002). Les sites d’adhérence constituent des
complexes supramoléculaires et des centres initiateurs d’une signalisation intracellulaire, dite
outside-in, qui renseigne la cellule sur son état d’adhérence. Elle est la conséquence directe de
la signalisation inside-out et en représente une boucle d’amplification car ses effets sont
beaucoup plus intenses et divers à l’échelle de la cellule tels que la prolifération, la
différenciation, la survie et la migration cellulaires.
III.1. Les types d’adhérence cellule-MEC
Les nombreuses études réalisées in vitro sur les intégrines ont révélées six principaux
types de structures adhérentes : les complexes focaux et adhérences précoces, les adhérences
focales, les adhérences fibrillaires, les podosomes et les invadopodes. Ces structures
adhésives sont toutes couplées au cytosquelette d’actine et peuvent être classées selon leur
localisation cellulaire, la configuration du cytosquelette d’actine associé, leur composition
moléculaire et leur fonction dans l’adhérence cellulaire (Block, Badowski et al. 2008).
III.1.1. Les adhérences précoces et les complexes focaux
Les adhérences précoces et les complexes focaux sont deux types d’adhérences se formant en
périphérie cellulaire lors des étapes précoces de l’étalement et au niveau du front de migration
cellulaire. Ils se localisent au niveau des lamellipodes, sorte de protrusions membranaires en
forme de feuillets composées d’un réseau de filaments d’actine ramifiés (Rinnerthaler, Geiger
et al. 1988; Allen, Jones et al. 1997; Parton and Hancock 2004) (Figure 12A et B). Alors que
les adhérences précoces sont présentes en bordure du lamellipode, les complexes focaux se
localisent à l’interface entre le lamellipode et la lamella, une structure formée de fibres de
stress, de microtubules et de filaments intermédiaires enveloppés dans un réseau lâche de
filaments d’actine branchés (Choi, Vicente-Manzanares et al. 2008). Les adhérences précoces
ont été observées dans des conditions physiologiques (Choi, Vicente-Manzanares et al. 2008)
contrairement au complexes focaux qui sont induits par l’activation constitutive de la protéine
G Rac1 (Nobes and Hall 1995). Ce sont de petites structures ponctiformes de 0,25µm² pour
les complexes focaux (Nobes and Hall 1995) et 0,1µm² pour les adhérences précoces (Choi,
Vicente-Manzanares et al. 2008). Elles se composent principalement d’intégrines α5β1,
αVβ3 (Ballestrem, Hinz et al. 2001), de taline, vinculine, zyxine (Choi, Vicente-Manzanares
et al. 2008), α-actinine (Laukaitis, Webb et al. 2001), paxilline, p130Cas, cortactine, de la
protéine phosphatase RPTPα et des protéines tyrosines kinases FAK et Fyn (von Wichert,
Jiang et al. 2003), cette dernière étant responsable d’un fort signal phosphotyrosine (Zaidel-
Bar, Ballestrem et al. 2003) (Figure 9A). Au niveau des complexes focaux, la polymérisation
des filaments d’actine est assurée par le complexe Arp2/3 et la protéine VASP (VAsodilatator
Stimulated Phosphoprotein) qui sont recrutés par la vinculine et la FAK (Rottner, Behrendt et
al. 1999; Serrels, Serrels et al. 2007). Le recrutement de ces différents constituants suit un
processus moléculaire hiérarchique de telle sorte que leur composition varie en fonction de
leur âge (Zaidel-Bar, Ballestrem et al. 2003). Alors que les complexes focaux n’ont aucune
dynamique, la durée de vie des adhérences précoces est en moyenne de 80 secondes. Ces
adhérences précoces disparaissent rapidement ou se développent en adhérences focales.
Introduction | 27