Etude de l'influence de la N-cadhérine sur le recrutement et la dynamique des microtubules au cours de la formation des contacts cellulaires et de la croissance neuritique

Study of N-cadherin influence on the recruitement and dynamics of microtubules during cellular contact formation and neuritic growth

• Auteur / Autrice : Charlotte Plestant
• Direction : René-Marc Mège
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Moléculaire et Cellulaire
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Actine

Cellules -- Adhésivité

Microtubules

Résumé

Les cadhérines sont des récepteurs d’adhésion intercellulaires permettant d’établir un lien entre la cellule adjacente et le cytosquelette. Pendant la formation des contacts, l’association des cadhérines avec l’actine via le recrutement des caténines alpha et bêta a été largement étudié. Pourtant la contribution des microtubules (MT) commence seulement à être abordée. Mon travail de thèse s’est focalisé sur l’étude de la relation entre la N-cadhérine (Ncad) et les MT dans deux contextes particuliers : l’adhésion et la migration cellulaires. En utilisant des substrats de Ncad recombinante, j’ai pour la première fois montré que dans un contexte d’adhésion cellulaire (lignée myogénique, souris), que (i) l’engagement de la Ncad inhibe le recrutement et la dynamique des MT à travers la régulation de l’actine et (ii) que la stabilisation des MT mène à une accumulation de la Ncad aux contacts. Dans ce contexte la Ncad et les MT établiraient donc une boucle de rétrocontrôle négatif. Ensuite j’ai démontré que pendant la migration cellulaire (modèle de neurones d’hippocampe de rat), la Ncad stimule la dynamique des MT. En conclusion, ces résultats révèlent un lien fonctionnel Ncad/MT dépendant de l’actine, dont la nature est différente selon le contexte cellulaire. Mon travail met à jour un nouveau mécanisme moléculaire impliqué dans la formation des contacts et la migration cellulaires. J’ai également participé à l’étude du rôle de la Ncad au cours de la survie, travail publié dans PlOS ONE. Nous avons montré que la Ncad promeut la survie neuronale par stimulation de la voie de signalisation activant les kinases Mek1/2, menant à la dégradation de la protéine pro-apoptotique Bim

Cadherins are intercellular adhesion receptors allowing to make a link between the adjacent cell and the cytoskeleton. During cell contact formation, cadherins association to the actin cytoskeleton, through the recruitment of alpha- and beta-catenins, has been extensively studied. Yet, the contribution of microtubules (MTs) in this context begins only to be unraveled. My thesis work focused on a better understanding of the relationship between N-cadherin (Ncad) and MTs in two particular processes: cell adhesion and migration. Using Ncad recombinant substrates, I first showed that, in a context of cell adhesion (myogenic cell line), (i) Ncad engagement was inhibiting MT recruitment and dynamics through actin regulation and (ii) MT stabilization led to Ncad accumulation at cell contacts. Thus Ncad and MTs establish a negative regulation loop in this cellular context. Next I showed that, during cell migration (model of rat hippocampal neurons), Ncad stimulates MT dynamics. In conclusion, these results reveal a functional link between Ncad and MTs dependent of actin, which nature is different depending on the cellular context. My work highlights a novel molecular mechanism involved in contact formation and cellular migration. I have also participated to the study of the role of Ncad during survival, work published in PlOS ONE. We showed that Ncad promotes neuronal survival by stimulating a signaling pathway activating the Mek1/2 kinases, leading to the degradation of the pro-apoptotic protein Bim