Mieux comprendre la vie intérieure des sites d'adhésion cellulaire

Publié par Michel le 09/10/2012 à 12:00
Source: CNRS-INSB
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Alors qu'aucune technique ne le permettait jusque-là, des chercheurs de l'Institut interdisciplinaire de neurosciences (IINS - CNRS/Université Bordeaux Segalen), du Laboratoire photonique, numérique et nanosciences (LP2N - CNRS/Université Bordeaux 1/Institut d'optique graduate school) et du laboratoire Dynamique des systèmes d'adhérence et différentiation (DYSAD - CNRS/Inserm/Université Joseph Fourier Grenoble) sont parvenus, grâce à la microscopie super-résolutive, à suivre en direct le mouvement des protéines responsables de l'adhésion cellulaire, essentielle à la vie d'une cellule. Ces travaux, publiés dans la revue Nature Cell Biology, ont été réalisés en collaboration avec l'Université Goethe de Francfort en Allemagne.


Figure: La technique de microscopie super-résolutive a permis de mettre en évidence que les intégrines sont immobilisées à l'intérieur des sites d'adhésion (en noir) et se déplacent en diffusion libre à l'extérieur. Les trajectoires jaunes, rouges et violettes correspondent respectivement aux intégrines immobiles, confinées et diffusant librement. © Olivier Rossier

L'adhésion est un phénomène fondamental de la vie d'une cellule, car elle régule sa migration, sa prolifération et sa mort. Il n'est donc pas étonnant qu'une perturbation de l'adhésion cellulaire soit impliquée dans le développement de nombreux cancers. En effet, les cellules cancéreuses sont caractérisées par une croissance et une migration anarchiques qui échappent au contrôle de l'organisme.

Les sites d'adhésion constituent le lien physique entre le monde extérieur et le cytosquelette de la cellule. Les cellules utilisent ces sites pour réorganiser les tissus et se déplacer dans l'organisme. L'élucidation des mécanismes moléculaires qui sous-tendent l'organisation dynamique des sites d'adhésion est devenue un objectif majeur de la communauté internationale travaillant dans ce domaine.

La clé de voûte de ces liens mécaniques est une famille de protéines adhésives connues sous le nom d'intégrines. Parce qu'elles contrôlent l'adhésion des différents types de cellules responsables de la formation de tumeurs, ces protéines sont des cibles cruciales dans diverses thérapies anticancéreuses. Les mécanismes moléculaires qui régulent leur activation restaient cependant incompris, notamment dans leur environnement cellulaire direct, les sites d'adhésion.

Grâce à la microscopie super-résolutive, qui permet de discerner la position relative de protéines individuelles avec des précisions nanométriques, les chercheurs de l'IINS, du LP2N et du DYSAD-IAB ont pour la première fois filmé et analysé le mouvement de milliers d'intégrines et de talines, leur partenaire principal dans les sites d'adhésion. L'utilisation de cette technique a ainsi permis de révéler la façon dont les intégrines évoluent, s'organisent et sont activées au sein des sites d'adhésion.

La compréhension à l'échelle nanométrique de l'organisation dynamique des intégrines ouvre la voie à l'élaboration de stratégies thérapeutiques plus ciblées pour lutter contre le cancer et les autres maladies associées à un dérèglement de l'adhérence cellulaire.


Référence:

Integrins ?1 and ?3 display distinct dynamic nanoscale organizations inside focal adhesions, Olivier Rossier, Vivien Octeau, Jean-Baptiste Sibarita, Cécile Leduc, Béatrice Tessier, Deepak Nair, Volker Gatterdam, Olivier Destaing, Corinne Albiges-Rizo, Robert Tampé, Laurent Cognet, Daniel Choquet, Brahim Lounis, Grégory Giannone, Nature Cell Biology (2012) doi:10.1038/ncb2588
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