Le réglage de la boussole cellulaire
Publié par Adrien le 20/12/2018 à 08:00
Source: CNRS-INSB
Les cellules doivent savoir s'orienter pour croître, se diviser et se déplacer. La boussole moléculaire qu'utilisent les cellules pour s'orienter est appelée GTPase Rho. Une collaboration interdisciplinaire entre deux équipes bordelaises a permis de déterminer comment les activateurs de la protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. En...) Cdc42 se localisent à la membrane plasmique pour définir le pôle de la cellule. Publié dans la revue EMBOJournal, ces travaux apportent un éclairage sur les mécanismes qui vont orienter la croissance et la division (La division est une loi de composition qui à deux nombres associe le produit du premier par l'inverse du second. Si un nombre est non nul, la fonction "division par ce nombre" est la réciproque de la fonction "multiplication...) d'une cellule pendant le cycle cellulaire.


Figure: Schéma de l'activation de Cdc42 et son organisation (Une organisation est) dans les nanodomaines.
© Derek McCusker

Les "GTPases Rho" permettent aux cellules de distinguer leur avant et arrière, leur haut et bas, jouant ainsi un rôle similaire à une boussole (Une boussole est un instrument de navigation constitué d’une aiguille magnétisée qui s’aligne sur le champ magnétique de la Terre. Elle indique ainsi le nord magnétique, à ne pas confondre...). La capacité des cellules à s'orienter à l'aide des GTPases Rho est essentielle aux fonctions cellulaires fondamentales telles que la croissance, la division et la migration. Mais comment les Rho GTPases permettent-elles à la cellule de s'orienter ? Pour répondre à cette question les chercheurs ont utilisé comme modèle la croissance polarisée de la levure (Une levure est un champignon unicellulaire apte à provoquer la fermentation des matières organiques animales ou végétales. Les levures sont employées pour la fabrication du vin, de la bière, des spiritueux, des...) bourgeonnante, Saccharomyces cerevisiae. En effet, cette levure doit définir un endroit précis de la membrane plasmique, appelé le pôle, où va croître la nouvelle cellule (le bourgeon).

La mise en place du pôle de la cellule dépend de l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) de la protéine Cdc42 qui est une GTPase Rho. L'activation de Cdc42 au pôle va initier la polymérisation de filaments d'actine qui vont permettre le trafic de vésicules membranaires vers le pôle pour former le bourgeon (Bourgeon peut faire référence à :). Cependant, comment l'activation de Cdc42 est-elle initiée à un endroit spécifique de la membrane plasmique pour ainsi définir un pôle unique ?

Les chercheurs montrent que des lipides anioniques spécifiques recrutent les activateurs de Cdc42 à la membrane plasmique grâce à de multiples interactions. Réciproquement, ces activateurs organisent les lipides de façon à permettre d'ancrer fermement Cdc42 active à la membrane où celle-ci amorce la croissance polarisée. Lorsqu'elle est liée à la membrane plasmique, Cdc42 active s'organise en nanodomaines. Lorsque l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de...) des activateurs avec les lipides est perturbée, l'organisation du Cdc42 en nanodomaines est également affectée. Cette étude relie donc l'interaction des activateurs de Cdc42 avec les lipides à la dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) des nanodomaines de Cdc42 et au contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) de la polarité cellulaire.
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