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

tel-00435843, version 1 - 24 Nov 2009
et Cdc42 pour les filopodes (Ridley, Paterson et al. 1992; Kozma, Ahmed et al. 1995; Nobes
and Hall 1995; Nobes and Hall 1995).
Traction
Lors de la migration, le déplacement du corps cellulaire est assuré par une relation dynamique
hautement régulée entre un assemblage des structures adhérentes à l’avant de la cellule et un
désassemblage des adhérences à la base du lamellipode et à l’arrière de la cellule (Figure
12C). Les adhérences sont donc soumises à des cycles d’assemblage et de désassemblage
(Webb, Parsons et al. 2002).
Les complexes focaux au niveau du lamellipode stabilisent la protrusion de la membrane en
créant des points d’ancrage au réseau de filaments d’actine du lamellipode (Figure 13)
(Zaidel-Bar, Ballestrem et al. 2003). Elles se développent ensuite en adhérences focales plus
stables et plus grandes qui recrutent davantage de protéines. Une fois en place, ces adhérences
restent stationnaires à l’égard de la MEC (Ballestrem, Hinz et al. 2001; Zaidel-Bar,
Ballestrem et al. 2003) et sont utilisées, avec les adhérences précoces, comme points d’appui
aux forces exercées par le cytosquelette d’actine (Beningo, Dembo et al. 2001) (Figure 13).
Ce sont des embrayages moléculaires qui convertissent la force générée par la polymérisation
de l’actine en protrusion membranaire et la traction exercée par le système actino-myosine en
force de propulsion du corps cellulaire (Ponti, Machacek et al. 2004).
Rétraction
Les adhérences focales localisées à l’extrémité postérieure limitent le déplacement de la
cellule (Munevar, Wang et al. 2001). Contrairement aux adhérences focales localisées au front
de migration, celles-ci ne sont pas stables envers le substrat et la polarisation des mécanismes
d’assemblage et de désassemblage au sein de l’adhérence donne une impression de glissement
sur le substrat (Ballestrem, Hinz et al. 2001). Ces adhérences serviraient plutôt à orienter les
fibres de stress d’actine afin de maintenir la direction de migration (Rid, Schiefermeier et al.
2005). Leur désorganisation semble être induite par le cytosquelette d’actine qui, en se
contractant induit la rétraction de la queue arrière (Iwanicki, Vomastek et al. 2008). La
résultante de ces processus permet le déplacement du corps cellulaire vers l’avant puis un
nouveau cycle commence (Smilenov, Mikhailov et al. 1999; Rid, Schiefermeier et al. 2005;
Vicente-Manzanares, Webb et al. 2005; Webb, Zhang et al. 2005).
Figure 12 : La migration cellulaire et la dynamique des sites d’adhérence.
A. Images prises au microscope confocal (Zeiss, LSM510) d’un fibroblaste étalé sur fibronectine et immunomarqué
pour visualiser la taline et l’actine. Le front de migration d’une cellule est constitué d’un lamellipode et
la région postérieure d’une queue de rétraction. En périphérie du lamellipode, la membrane plasmique peut être
plus lâche et former des ruffles (visualisés par marquage de l’actine). Les complexes focaux (Fx) se localisent au
bord du lamellipode et les adhérences focales (Fa) à l’arrière du lamellipode et dans la queue de rétraction. Ces
deux structures connectent des structures distinctes d’actine : l’actine en réseau pour les complexes focaux, et les
fibres de stress d’actine pour les adhérences focales. Echelle : 10µm.
B. Représentation schématique d’une cellule en migration. Les cellules peuvent développer à l’avant du front de
migration un autre type de protrusion en forme de doigt, les filopodes (Fp). Abréviations : Lp, lamellipode ; FC,
complexes focaux ou adhérences précoces ; FA, adhérences focales ; Lm, lamella ; SF, fibres de stress d’actine.
D’après (Le Clainche and Carlier 2008).
C. Dynamique d’assemblage et de désassemblage des adhérences focales dans une cellule en migration.
(a) Des cellules exprimant la protéine VASP, un marqueur des adhérences fusionnés à la EGFP (Enhanced Green
Fluorescent Protein) et étalées sur fibronectine sont observées au microscope inversé (Axiovert200M, Zeiss).
Des images sont acquises à 3 minutes d’intervalle sur une période de 6 heures. (b) Agrandissement du front de
migration (encart en a). Le déplacement du corps cellulaire est assuré par des cycles d’assemblage et de
désassemblage des adhérences focales au front de migration (têtes de flèche en b) combinés au désassemblage
des adhérences à l’arrière (tête de flèche en a). Echelle : 10µm.
Introduction | 32