Cytosquelette d'actine et déformations membranaires : du liposome à la reconstruction cellulaire

par Joël Lemière

Thèse de doctorat en Matière condensée et Interfaces

Sous la direction de Cécile Sykes.

Soutenue en 2014

à Paris 7 .


  • Résumé

    Les cellules sont capables de se déplacer au sein de leur environnement, c'est ce que l'on appelle la migration cellulaire. Il s'agit d'un phénomène qui intervient dans des processus physiologiques fondamentaux. En effet, la migration permet d'organiser les tissus et les organes durant l'embryogenèse. Elle permet aux cellules de notre système immunitaire, les neutrophiles, de traverser la barrière endothéliale des vaisseaux sanguins afin qu'ils se dirigent vers les lieux d'infections et recherche activement la présence de pathogènes. Lors de la cicatrisation, les fibroblastes, des cellules spécialisées dans la réparation du tissu, vont migrer au niveau de la lésion de manière à coloniser et réparer la plaît. Ces mouvements cellulaires sont dirigés par le squelette de la cellule (cytosquelette) et toute une machinerie cellulaire qui s'organisent de façon à définir un axe de polarité de la cellule et un sens de déplacement. Au cours de mon travail de thèse, je me suis principalement intéressé au rôle particulier de l'actine et de la myosine, deux protéines du cytosquelette, dans la déformation membranaire. Cette étude consiste à reconstruire in vitro et à caractériser l'effet de ces composants, indépendamment l'un de l'autre. L'approche utilisant des systèmes épurés a déjà permis de reconstruire des fonctions cellulaires en milieux confinés; une partie de mes travaux de thèse caractérise ces systèmes. Toujours à l'aide de ces systèmes biomimétiques, nous avons étudié, in vitro, l'effet de l'endophiline-A2 dans les mécanismes d'endocythose indépendants de la clathrine. Ces mécanismes sont mis en évidence par la toxine de Shiga dans notre étude.


  • Résumé

    My thesis addresses the role of actin and acto-myosin in organising membranes and controlling their shape. I developed the system of actin shells formed at the liposome membrane through actin polymerization and used skeletal myosin motors to induce shell contraction. Actin polymerization is triggered at the liposome membrane in the inside or outside geometry. For the inside geometry, the actin machinery is encapsulated in liposomes by the inverted emulsion technique. Actin polymerization is triggered by diffusion of ATP and sait through alpha-hemolysin membrane pores through a mechanism that I have characterized during my thesis. Another part of my thesis consisted in characterizing the effect of actin polymerization on a membrane tube pulled from a liposome aspirated in a micropipette. We show that this tube is stabilized by actin dynamics since the force to maintain the tube decreases when actin polymerizes. In parallel with these experiments, I characterized the contractility of liposomes covered with an acto-myosin artificial cortex and developed a method for quantifying the tension generated in artificial cortices using liposome doublet shape changes. A third study of this thesis is about Clathrin-independent endocytic events. Using an asymmetric liposome model, we show that endophilin-A2 specifically and functionally associates with very early uptake structures that are induced by the bacterial Shiga toxin, which is clathrin-independent endocytic cargoe. Our results establish a novel function of endophilin-A2 in clathrin-independent endocytosis.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (225 p.)
  • Annexes : 133 réf.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2014) 030
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