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

tel-00435843, version 1 - 24 Nov 2009
L’ensemble de ces données suggère que la protéine ICAP-1α module l’adhérence des
cellules dépendante des intégrines à chaîne β1. En empêchant le recrutement de la taline sur le
domaine cytoplasmique des intégrines, elle pourrait maintenir l’intégrine β1 dans un état de
faible affinité pour le ligand. Egalement, ICAP-1α stimule la prolifération cellulaire et
pourrait contrôler la différenciation cellulaire par un mécanisme dépendant de l’activation de
l’intégrine β1. Finalement, ces données associées à l’hétérogénéité des partenaires protéiques
d’ICAP-1α révèlent un aspect multifonctionnel de cette protéine. ICAP-1α pourrait être
impliquée dans la modification des propriétés adhésives des cellules et dans la transduction de
signaux. Bien que ICAP-1α interagit avec le domaine cytoplasmique de l’intégrine β1, cette
protéine n’a jamais été mise en évidence dans les sites d‘adhérence matures et plus
spécifiquement ceux contenant l’intégrine β1. Au contraire, elle présente plutôt une
localisation diffuse dans le cytoplasme et le noyau. ICAP-1α a seulement été visualisée dans
les étapes précoces d’étalement en périphérie cellulaire avec l’intégrine β1, au niveau des
ruffles membranaires n’établissant pas de contact avec le substrat. Clairement, la subtilité de
la localisation cellulaire d’ICAP-1α suggèrent fortement une action transitoire et donc
finement régulée de cette protéine au niveau de l’intégrine β1. Cet aspect caduc associé à son
rôle de régulateur négatif de la fonction de l’intégrine β1 évoque une implication potentielle
de cette protéine dans les processus adhésifs soumis à une dynamique. Egalement, il n’est pas
certain que la fonction d’ICAP-1α à des concentrations physiologiques soit de désassembler
les adhérences focales, mais plutôt de contribuer au remodelage des adhérences au cours de
l’étalement et de la migration cellulaires. Au vue de l’ensemble de ces données, il apparaît
nécessaire de clarifier la fonction biologique de la protéine ICAP-1α dans l’adhérence
cellulaire ainsi que les mécanismes régulant son activité.
La première partie de cette thèse porte sur la caractérisation de la fonction régulatrice
d’ICAP-1α dans la dynamique de l’adhérence cellulaire. Nous avons étudié l’influence
d’ICAP-1α sur des processus dynamiques comme l’étalement et la migration cellulaires, puis
plus particulièrement sur la dynamique d’assemblage et de désassemblage des adhérences
focales en confrontant des cellules issues des souris déficientes ou non en ICAP-1α.
Contrairement aux résultats attendus, ICAP-1α n’exerce pas d’influence sur le désassemblage
des adhérences focales localisées dans le lamellipode. L’analyse de la dynamique des
adhérences par vidéomicroscopie a permis d’établir son implication dans la phase initiale de
l’assemblage des adhérences, une étape du cycle des adhérences importante dans la
modulation du comportement adhésif des cellules. L’utilisation de cellules exprimant des
mutants d’activation de l’intégrine β1 a apporté une corrélation entre l’augmentation de
l’affinité de l’intégrine β1 et le phénotype adhésif des cellules déficientes en ICAP-1α. De
façon surprenante, nous avons identifié un nouveau rôle de la protéine ICAP-1α dans la
perception cellulaire de l’environnement matriciel. En maintenant l’intégrine β1 inactive,
ICAP-1α participe dans la perception de la densité de l’environnement extracellulaire,
permettant l’adaptation de la dynamique des adhérences focales et du comportement adhésif
et migratoire des cellules.
D’autre part, ICAP-1α semble faire l’objet d’une régulation complexe. C’est pourquoi la
seconde partie de cette thèse s’est attachée à caractériser la voie de signalisation régulant
l’activité de la protéine ICAP-1α dans la dynamique de l’adhérence cellulaire. Plusieurs
évidences laissent supposer que cette voie de régulation met en jeu la phosphorylation
d’ICAP-1α par la protéine kinase dépendante du calcium et de la calmoduline, la CaMKII
(Bouvard and Block 1998; Bouvard, Molla et al. 1998). Plus précisément, nous avons montré
que la phosphorylation d’ICAP-1α favorise son interaction avec l’intégrine β1 et régule
négativement la fonction adhésive de l’intégrine β1.
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