Etude des mécanismes de polarisation des cellules épithéliales et des divisions asymétriques chez la drosophile : rôle de Lethal giant larvae et de l'exocyste

The study of the mechanisms of polarisation in epithelial cells and in the asymmetric divisions of pi cells in Drosophila melanogaster : the role of Lethal giant larvae and the exocyst complex

• Auteur / Autrice : Johanna Langevin-Doussaint
• Direction : Bruno Goud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie moléculaire de la cellule
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Drosophila melanogaster

Épithélium

Cellules épithéliales

Drosophiles

Mots clés libres

Exocyste

Résumé

L'acquisition d'une polarité cellulaire est essentielle à la définition de domaines basolatéraux et apicaux fonctionnellement distincts au sein des cellules épithéliales, ainsi qu'à la localisation polarisée des déterminants cellulaires au cours des divisions asymétriques. Le but de mon travail de thèse était l'identification de nouveaux intervenants et de régulateurs des complexes déjà impliqués dans les processus de maintien de la polarité apico-basale des cellules épithéliales et, dans l'établissement de la polarité planaire lors de la division asymétrique de la cellule pi, précurseur des organes sensoriels externes, sur le thorax dorsal de la drosophile. Mon étude de la division asymétrique de la cellule pi a permis de mettre en évidence l'importance de la protéine Lethal giant larvae (Lgl). Lgl régule le destin cellulaire en contrôlant la localisation corticale de Pon, la localisation asymétrique des déterminants cellulaires Numb et Neuralized et la localisation à la membrane plasmique de Sanpodo. De plus, mes résultats montrent que la fonction de Lgl est inhibée par phosphorylation par DaPKC. Le complexe E-Cadhérine-Caténines joue un rôle crucial dans l'adhésion cellulaire, la polarisation et la morphogenèse. J'ai étudié l'implication de l'exocyste dans le mécanisme de localisation de la DE-Cadhérine dans les cellules épithéliales du thorax dorsal de la drosophile. La perte de fonction des composants de l'exocyste, sec5, sec6 ou sec15, entraîne une accumulation de DE-Cadhérine dans des compartiments de recyclage marqués par Rab11 et inhibe l'adressage de la DE-Cadhérine à la membrane. Ces résultats permettent de proposer un modèle dans lequel l'exocyste régule le trafic de la DE-Cadhérine depuis les endosomes de recyclage jusqu'à la membrane cellulaire. Cette étude constitue la première description de la fonction de l'exocyste dans la polarisation des cellules épithéliales chez la drosophile.

Cell polarity is essential to define the apical and the basolateral domains of epithelial cells and is necessary to polarise the localisation of cell fate determinants during asymmetric divisions. The aim of my thesis was to identify new partners and regulators of protein complexes which had been implicated in apico-basal polarity and in the establishment of planar polarity during the asymmetric division of the pi cell, the external sensorial organs precusrsors, on the dorsal thorax of Drosophila melanogaster. My study of the pi cell asymmetric division highlights the importance of the protein Lethal giant larvae (Lgl). Lgl regulates cellular fate by controlling the cortical localisation of Pon, the asymmetric localisation of the cell fate determinants Numb and Neuralized and the membrane localisation of Sanpodo. Moreover, my results show that Lgl function is inhibited by DaPKC phosphorylation. The E-Cadherin-Catenins complex is essential in cell adhesion, polarisation and morphogenesis. I studied the implication of the exocyst complex in the mechanism of DE- Cadherin localisation in epithelial cells of the drosophila dorsal thorax. The loss of function of the exocyst components sec5, sec6 or sed5 led to an accumulation of DE-Cadherin in recycling compartiments regulated by Rab11 and inhibited DE-Cadherin transport to the plasma membrane. This result led me to propose a model in which the exocyst complex regulates DE-Cadherin trafficking from recycling endosomes to plasma membrane. This study is the first description of exocyst function in Drosophila epithelial cell polarity.