Analyse en molécule unique de la dynamique de la tétraspanine CD9 et de sa partition à la membrane plasmique

Single molecule analysis of CD9 dynamics and partitioning into plasma membrane

• Auteur / Autrice : Cédric Espenel
• Direction : Pierre-Emmanuel Milhiet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences chimiques et biologiques pour la santé
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Montpellier 1
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Montpellier I. UFR des sciences pharmaceutiques et biologiques (1968-2014)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transport biologique

Tétraspanines

Résumé

Les tétraspanines constituent une famille de protèines transmembranaires régulant un grand nombre de fonctions cellulaires et jouant un rôle décisif dans de multiples pathologies. Elles présentent la particularité de former un réseau d'intéractions proteine/proteine à la surface des cellules, réseau qui est également dépendant de certains lipides comme le cholestérol ou les palmitates. La mise en évidence de ce réseau d'intéractions, sa composition et les bases moléculaires de sa formation se sont fait essentiellement au travers d'expériences de co-Immunoprécipitation et de microscopie de fluorescence ''classique'', des techniques ne permettant pas d'avoir une vue dynamique de l'organisation membranaire des tétraspanines. Dans cette optique, mon travail de thèse a porté sur la caractérisation dynamique de la tétraspanine CD9 en molécule unique, dans le contexte du réseau à tétraspanines. Pour cela, nous avons mis au point au laboratoire un montage expérimental basé sur la microscopie TIRF permettant le suivi de molécule unique en deux couleurs. Grâce à ce système, nous avons montré que la majorité des molécules CD9 sont dynamiques et diffusent dans la membrane de façon Brownienne. Certaines molécules sont également confinées, de façon transitoire ou non, au sein de régions enrichies en CD9 et en ses partenaires. Ces régions semblent jouer le rôle de plateformes, constantes en terme de forme et de localisations, qui limitent la diffusion des molécules CD9. Nous avons également montré que deux molécules présentant des trajectoires Browniennes peuvent co-diffuser dans la membrane, indiquant que des intéractions peuvent avoir lieu en dehors de ces plateformes. La partition de CD9 dans les palteformes ainsi que les colocalisations dynamiques sont toutes deux dépendantes du cholestérol membranaire et de la palmytoylation de CD9. Enfin, nous avons mis en évidence que, malgré les similitudes structurales et fonctionnelles qui existent entre les tétraspanines CD9 etCD81, leur dynamique à la surface des cellules est très différente. L'ensemble de nos résultats a ainsi mis en lumière la dynamique importante des intéractions au sein du réseau à tétraspanines et a montré que, par comparaison avec la protéine à ancrage lipidique CD55, ce réseau d'intéractions est différent des microdomaines rafts.