Thèse soutenue

Etude dynamique en microscopie du rôle de Rab11a et de ses partenaires dans le recyclage des endosomes vers la membrane plasmique
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Auteur / Autrice : Bertrand Cinquin
Direction : Matthieu RéfrégiersJean Salamero
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Interfaces de la physique et de la biologie
Date : Soutenance en 2011
Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

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Les cellules eucaryotes possèdent toutes un système de transport intra-cellulaire leur permettant d'assurer de nombreuses fonctions liées à leur intégrité et à leur capacité à communiquer avec le milieu extérieur. Nous pouvons citer la capture de molécules présentes dans le milieu extra-cellulaire, la régulation de la quantité de récepteurs transmembranaires présents à la surface de la cellule ou encore la communication entre les divers compartiments présents au sein des cellules. Cette thèse traite plus particulièrement de la voie d'endocytose / recyclage, dépendante de la petite GTPase Rab11a. Cette voie de transport et ses acteurs moléculaires sont canoniquement étudiés à l'aide du Récepteur à la Transferine (RtF), un marqueur protéique transmembranaire. Nous l'avons utilisé ici au titre de référence vis-à-vis d'une autre molécule cargo, une Lectine de type C exprimée naturellement et exclusivement par les cellules de Langerhans de l'épidémie, la Langerine, dont la stabilité et la distribution cellulaire dépendent strictement de la présence de Rab1 la fonctionnelle, à l'inverse du Récepteur à la Transferrine. Une grande partie de cette thèse est basée sur l'analyse de données dynamiques. L'analyse spatio-temporelle de ces dynamiques et leurs comparaisons ont nécessité la mise au point de protocoles standardisés d'acquisition d'images en cellule unique (micro-patrons, microscopie à ondes évanescentes en double couleur ultra-rapide) et la génération d'une chaîne de traitement des données (PBED, algorithme de classification, plugin image J de visualisation, procédure de normalisation). L'analyse et la comparaison de la dynamique des dernières étapes du recyclage de ces deux molécules cargos (le récepteur à la Transferrine et la Langerine) à la membrane plasmique, nous a permis de disséquer le rôle et les sites d'action des plates-formes multimoléculaires organisées autour de Rab11a (Rab11a, Rab1lFIP2, MyoVb. . . ), ainsi que l'impact de formes mutantes de leurs constituants, avec une appréciation statistique et temporelle. Dans ce modèle, nous avons ainsi pu déterminer le temps de mise en place du complexe d'exocytose permettant la fusion de la vésicule à la membrane plasmique, le rôle d'organisateur de membranes pour de telles protéines par les différences mesurées de comportements de recyclage de la Langerine et vis-à-vis du recyclage du RTf. En collaboration avec le synchrotron Soleil, une partie de cette thèse a été consacrée à l'élaboration d'une sonde multi-modale permettant l'étude corrélative de la dynamique de la Langerine et la biogénèse des Granules de Birbeck par l'utilisation de vidéo-microscopies de fluorescence, de la microscopie électronique et de la microscopie rayons X mous. Des premiers résultats et quelques perspectives sont présentés.