Etude du rôle des protéines Ezrine, Radixine et Moésine (ERM) dans la migration des macrophages

Roles of Ezrin, Radixin and Moesin (ERM) in macrophage migration

• Auteur / Autrice : Perrine Verdys
• Direction : Renaud Poincloux, Sébastien Carreno
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire
• Date : Soutenance le 09/03/2023
• Etablissement(s) : Toulouse 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie Santé Biotechnologies (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de pharmacologie et de biologie structurale (Toulouse ; 1996-....)
• Jury : Président / Présidente : Christel Lutz
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Renaud Poincloux, Sébastien Carreno, Emmanuelle Planus, Pablo Vargas
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Eva Kiermaier, Emmanuelle Planus, Pablo Vargas

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protéines ERM

Macrophages

Membrane cellulaire

Mots clés libres

Migration

Macrophage

Actin

Protéines ERM

Cortex

Lien actin-membrane

Migration

Macrophage

Actin

ERM proteins

Cortex

Actinèmembrane linker

Résumé

Le cortex cellulaire sert de support mécanique et joue un rôle clé dans une diversité de structures cellulaires impliquées dans de nombreuses fonctions, parmi lesquelles la division et la migration cellulaire. Les trois protéines de la famille ERM : l'ezrine, la radixine et la moésine, lient directement la membrane plasmique et le cytosquelette d'actine, et sont décrites comme étant centrales dans ces processus. Cependant, la fonction des protéines ERM n'a pas été établie dans les macrophages, des cellules de l'immunité innée qui migrent à travers les tissus pour maintenir la surveillance immunitaire et l'homéostasie tissulaire. Pour répondre à cette question, nous avons développé des macrophages KO simples et triples pour les ERMs, et montrons que ni le knock-out simple ni le knock-out triple des protéines ERM n'a d'effet sur la migration des macrophages dans divers contextes, y compris la diapédèse in vivo ou l'infiltration à travers un tissu sain, le derme de l'oreille, ou tumoral, un fibrosarcome. De manière étonnante, les macrophages dépourvus d'ERM sont toujours capables de former les différentes structures d'actine impliquées au cours de la migration, tels que les filopodes, lamellipodes, podosomes et ruffles membranaires. Enfin, nous avons montré que ni la structure ni la mécanique du cortex d'actine des macrophages ne sont affectées par la déplétion des ERMs. Nos résultats démontrent donc que les protéines ERM ne sont pas indispensables à la migration des macrophages et l'organisation du cortex, ce qui remet en cause le modèle établi de l'importance universelle de ces protéines.

The actin-rich cellular cortex serves as a mechanical support and plays a key role in a diversity of cellular structures involved in numerous functions, including cell division and migration. The three proteins of the ERM family, ezrin, radixin, and moesin, are direct linkers between the plasma membrane and the actin cytoskeleton, and are described as being central in these processes. However, the function, respective contributions, and redundancy of the three ERM proteins has not been challenged in macrophages, innate immune cells that migrate through tissues to maintain immune surveillance and tissue homeostasis. To address this important question, we developed single and triple ERM KO macrophages, and show that neither the single nor the triple knock-out of ERM proteins has any effect on macrophage migration in a diversity of contexts, including in vivo diapedesis or the infiltration through healthy derma or tumoral tissue. Importantly, macrophages devoid of ERM are still capable of forming the different actin structures involved in migration, namely filopodia, lamellipodia, podosomes, and membrane ruffles. Finally, we show that neither the structure nor the mechanics of the macrophage actin cortex are affected by ERM depletion. Our results, therefore demonstrate that ERM proteins are dispensable for macrophage migration and cortex organization, which challenges the established model of the universal role of these proteins.