Etude du rôle de la protéine Hck, tyrosine kinase de la famille Src, dans la motilité des lysosomes : implication de la polymérisation de l'actine

Role of the Src-protein tyrosine kinase Hck in the motility of lysosomes : involvement of actin polymerization

• Auteur / Autrice : Claire Vincent
• Direction : Isabelle Maridonneau Parini
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie et maladies infectieuses
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lysosomes

Tyrosine kinases

Exocytose

Actine

Cellules -- Motilité

Cellules NK

Mots clés libres

Hck

Lysosomes

Motilité

Comètes d'actine

Src kinase

Résumé

Bien qu'essentielle à la destruction des agents infectieux par les phagocytes, l'exocytose des lysosomes demeure un événement biologique partiellement caractérisé. L'activation de l'isoforme lysosomale de la tyrosine kinase de la famille Src, p61Hck (Hematopoietic cell kinase), est concomitante à la sécrétion de ces organelles et induit des réarrangements importants du cytosquelette d‘actine. Hck interagit par ailleurs avec des protéines induisant la polymérisation de l'actine. Mon travail de thèse a permis d'établir la capacité de Hck à induire la polymérisation de l'actine de novo, qui, dans le contexte cellulaire, s'organise en comète à la surface des lysosomes associés à Hck. La reconstitution de ce processus in vitro a permis de démontrer que Hck est capable d'induire la biogénèse de ces structures indépendamment d'autres protéines lysosomales. Dans ce contexte, la mise en place des comètes d'actine dépend de l'activité kinase de Hck, de WASp, du complexe Arp2/3, de Cdc42 et de Rho-GDI. Dans la cellule, la biogénèse de comète d'actine induite par l'activation de Hck a été corrélée à une accélération de 35% des lysosomes-p61Hck, qui dépend de la polymérisation de l'actine de novo et de l'intégrité du cytosquelette de microtubules. Ces résultats ont ainsi permis d'identifier p61Hck comme la première protéine lysosomale capable de recruter la machinerie moléculaire responsable de la biogénèse de comète d'actine. L'ensemble de ces données suggère également un nouveau mécanisme de motilité des lysosomes qui implique p61Hck, la formation de comètes d'actine et le cytosquelette de microtubules.

While essential for the destruction of pathogens by phagocytes, the exocytosis of lysosomes remains a partially characterized biological event. The activation of the lysosomal isoform of the Src-tyrosine kinase p61Hck (Hematopoietic cell kinase), is concomitant to the secretion of these organelles and induces important remodelling of the actin cytoskeleton. Moreover, Hck interacts with proteins that are able to induce actin polymerization. The work I performed demonstrated the ability of Hck to induce de novo actin polymerization. In the cellular context, this process triggered the biogenesis of actin-comet tails at the surface of lysosomes associated with Hck. The in vitro reconstitution of this process indicated that other lysosomal proteins were dispensable in this mechanism. In this context, the actin-comet tails biogenesis was dependant on the kinase activity of Hck, WASp, the Arp2/3 complex, Cdc42 and Rho-GDI. This actin-comet biogenesis was correlated to a 35%-acceleration of p61Hck-lysosomes in cells, that was dependent on de novo actin polymerization and required an intact microtubular network. These results establish p61Hck as the first lysosomal protein able to recruit the molecular machinery responsible for actin tail formation. Altogether, these data suggest a new mechanism for lysosome motility involving p61Hck, actin-comet tail biogenesis and the microtubule network.