Rôle d’une protéine de la matrice extracellulaire, la ténascine-X, sur l’étalement des cellules sur un substrat de collagène I.

Role of a protein from the extracellular matrix called tenascin-X on cells spreading on a collagen I substrate

• Auteur / Autrice : Alexandre Carisey
• Direction : Claire Lethias, Caroline Cluzel-Grangeasse
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Collagène

Résumé

La ténascine-X (TNX) est une glycoprotéine de la matrice extracellulaire capable d’interagir avec certains collagènes ainsi que des protéoglycanes. Elle possède la structure modulaire caractéristique des membres de la famille des ténascines avec 3 types de domaines : des motifs de type EGF, des domaines similaires au FNIII et, enfin, une extrémité globulaire similaire au fibrinogène. La déficience en TNX chez l’homme conduit à une forme récessive du syndrome d’Ehlers-Danlos caractérisée par une hypermobilité articulaire et une peau fragile très extensible. Elle est également corrélée à un phénotype invasif plus important dans un modèle de tumeur injectée chez la souris knock-out pour la TNX. Ces données suggèrent un rôle de la TNX à la fois dans l’assemblage matriciel et dans la régulation du comportement cellulaire. Ce travail de thèse a permis de caractériser l’existence d’une interaction directe entre la TNX et le collagène de type I, dépendante de la conformation en triple hélice de ce dernier. L’étude de l’interaction entre différents types de cellules (fibrosarcome, fibroblastes primaires…) et la TNX a confirmé que la TNX recombinante permet une faible adhérence des cellules en utilisant un récepteur de la famille des intégrines. De plus, il a été démontré par des études morphométriques que la TNX est capable de moduler l’étalement cellulaire sur un substrat de collagène I. Cette modulation passe par une modification des structures mises en place par les cellules pour interagir avec leur environnement. Ainsi, la formation des filopodes est augmentée en présence de TNX. Par ailleurs, les adhésions focales adoptent une composition et une localisation singulières en présence de TNX par rapport à notre condition contrôle sur collagène I. La signalisation associée à ces structures est également modulée par la TNX puisqu’une diminution de l’activité de FAK et de Rac ainsi qu’une diminution de la phosphorylation de la paxilline ont pu être mesurées. Ce travail de thèse constitue la première étude des effets cellulaires de cette protéine de la matrice extracellulaire encore méconnue. Il apporte les premières évidences attribuant à la TNX le rôle de protéine matricellulaire capable de moduler les interactions cellule-matrice. Ces propriétés pourraient favoriser le phénotype prométastatique observé chez les souris déficientes en TNX.

Tenascin-X (TNX) is a large glycoprotein from the extracellular matrix associated with collagen fibrils and proteoglycans. TNX shares the typical modular structure of the TN family members with EGF, FNIII and Fbg domains. TNX deficiency leads to a recessive human form of Ehlers–Danlos syndrome characterized by joint hypermobility, skin fragility and hyperextensible skin. It is also correlated with a more invasive phenotype in tumour-induced TNX-/- mice, suggesting a role in the extracellular matrix assembly and in the modulation of cell behaviour. In this thesis, we identify a direct interaction between TNX and collagen I in a triple-helical conformation. Concerning the interaction between cells and TNX, we demonstrate that TNX allows weak adhesion of numerous cell lines (fibrosarcoma cells, primary fibroblasts. . . ), mediated by at least one integrin receptor. Moreover, using morphometrical analysis, we show that recombinant TNX can modulate cell spreading on collagen I. This modulation occurs through the modification of the cellular structures responsible for the interaction between cells and their surrounding matrix. For example, the formation of filopodia is enhanced when TNX is added to collagen I. In addition, focal adhesions display a modified composition and localisation. The signalling pathways initiated from these adhesion sites are modulated by TNX, i. E. FAK and small GTPase Rac activities are downregulated and paxillin phosphorylation is impaired. Together, the results of this thesis demonstrate that TNX regulates cell-matrix induced signalisation and modifies cell spreading. Hence, TNX can be considered as an authentic matricellular protein. These data constitute promising foundations to understand the prometastatic phenotype observed in TNX-deficient mice