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

tel-00435843, version 1 - 24 Nov 2009
I.1.3.2. ICAP-1α et l’affinité de l’intégrine β1 β1 contrôlent la contractilité des cellules
L’assemblage et le désassemblage des adhérences focales sont contrôlés par le
cytosquelette d’actine. Une augmentation de l’activité de RhoA stimule la contractilité des
fibres de stress d’actine et induit la maturation des adhérences focales. Inversement, une
baisse de la contractilité du système actino-myosine déstabilise les sites d’adhérence
(Chrzanowska-Wodnicka and Burridge 1996). Ainsi, le nombre, la taille et la distribution des
adhérences focales impose un certain état de tension : plus la cellule forme des sites
d’adhérence reliés aux fibres de stress, et plus l’état de contractilité cellulaire est élevé
(Pelham and Wang 1997). La dépolymérisation des microtubules par le nocodazole libère des
facteurs d’échange de RhoA qui activent la voie RhoA/ROCK/MLCP/MLC stimulant la
contractilité cellulaire et renforcant les adhérences focales (Bershadsky, Chausovsky et al.
1996; Liu, Chrzanowska-Wodnicka et al. 1998; Chang, Nalbant et al. 2008). Contrairement
aux cellules sauvages, les cellules Icap-1 -/- ne répondent pas au nocodazole suggérant que les
adhérences sont déjà dans un état de forte tension. Egalement, la rapidité de l’assemblage et la
distribution diffuse des adhérences focales pourrait refléter une variation de l’état contractile
des cellules Icap-1 -/- .
Pour caractériser la contractilité des cellules, des substrats de silicone déformables et
recouverts de fibronectine ont été utilisés. Cette technique constituent la première tentative
concluante visant à détecter les forces exercées par une cellule (Harris, Wild et al. 1980). Ils
se composent d’un film de silicone solide reposant sur un gel de silicone, le film supérieur
étant suffisamment fin pour pouvoir se plisser sous l’action de contractions développées par
les cellules. Les déformations créées par les cellules apparaissent sous la forme de rides plus
ou moins prononcées qui se forment perpendiculairement à l’axe de déplacement des cellules
en migration. Les forces contractiles générées par le système actino-myosine sont transmises
au substrat par les structures d’adhérence. Ainsi, toute déformation du gel pourra être corrélée
à la tension exercée sur les adhérences et donc renseignera sur l’état contractile des cellules.
Cet état est évalué en utilisant différents degrés de résistance mécanique du gel.
Les cellules Icap-1 -/- sont capables de déformer des substrats de rigidité plus importante que
les cellules sauvages suggérant que la perte d’ICAP-1α stimule la contractilité cellulaire
(Figure 20). D’autre part, l’activation chimique des intégrines dans les cellules sauvages
reproduit le phénotype Icap-1 -/- ; le traitement des cellules au MnCl2 déforme le silicone de
rigidité élevée. Ainsi, l’activation des intégrines ou la perte d’ICAP-1α stimule la contractilité
cellulaire suggérant que la régulation de l’affinité de l’intégrine β1 par ICAP-1 module l’état
contractile de la cellule. Dans ce sens, une étude précédente a montré que l’isoforme β1D de
l’intégrine qui n’interagit pas avec ICAP-1 stimule la contractilité cellulaire par rapport à
l’isoforme β1A (Belkin, Retta et al. 1997).
Figure 20: La perte d’ICAP-1α et l’activation des intégrines stimulent la contractilité cellulaire.
A. L’état contractile des cellules Icap-1 +/+ et Icap-1 -/- est mesuré par des substrats déformables de silicone. Une
cellule étalée sur un gel de silicone déforme le substrat en produisant des rides qui sont proportionnelles à la
force exercée. Les forces de traction générées par la cellule au niveau des sites d’adhérence compriment le film
solide de silicone. D’après (Harris, Wild et al. 1980).
B. Les MEFs Icap-1 +/+ et Icap-1 -/- traitées ou non avec du MnCl2 (0,5mM) sont ensemencées sur des gels de
silicone de densités variables et recouverts de fibronectine (1µg/ml). Quatre temps de flamme sont appliqués sur
la surface des gels de silicone : de 0,5 à 4 secondes, ce qui permet de quantifier arbitrairement la contractilité des
cellules. Plus le temps de flamme est long, plus la rigidité du gel est élevée. Et plus la rigidité augmente, plus la
force fournie par la cellule pour déformer le substrat est importante. Echelle : 50µm.
C. Pour chaque temps de flamme de la surface de silicone, les MEFs Icap-1 +/+ et Icap-1 -/- traitées ou non au
MnCl2 et qui déforment le substrat en produisant des rides sont comptées et exprimées par rapport au
pourcentage du nombre de cellules totales. Chaque temps de flamme a été effectué en duplicata et chaque point
représente la moyenne de trois expériences indépendantes.
Résultats | 60