Role of non-muscle myosin-II isoforms in adherens junction biogenesis and collective migration
Rôle des isoformes de la Myosine-II non musculaire dans la biogenèse des jonctions adhérentes et la migration collective
par Gautham Hari Narayana SANKARA NARAYANA sous la direction de René-Marc MEGE
Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le jeudi 12 décembre 2019 à Université de Paris (2019-....)

Sujets
  • Bêta-caténine
  • Cadhérines
  • Jonctions communicantes
  • Mécanobiologie
  • Morphogenèse
  • Myosines

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Mots clés
Mécanotransduction, Micropatterning
Resumé
La formation et le remodelage des jonctions intercellulaires sont essentiels pour de nombreux processus biologiques tels que la compaction et la morphogenèse de l'embryon, la formation et la cicatrisation des tissus, le maintien de l'homéostasie tissulaire. Il est maintenant bien décrit que la myosine II non musculaire (NMII) agit comme un générateur de force et un support mécanique pour les jonctions adherens (E-cadhérine-dépendantes) lors de la migration collective et de la morphogenèse. Cependant, la contribution de NMII pendant les premières étapes de la formation de jonctions adherens reste mal connue, probablement en raison de la difficulté technique à capter un tel évènement transitoire mais complexe. Dans ce travail, nous avons étudié le rôle des isoformes non musculaires de la myosine II (NMIIA et NMIIB) au cours de la biogenèse des jonctions adherens dans les cellules MDCK, en utilisant une approche réductionniste in vitro. Cette approche, basée sur l'utilisation de substrats de culture micropatternés, chimiquement activables, mais permit un contrôle spatio-temporel de la formation des contacts intercellulaires. Mes travaux montrent que les cellules forment des contacts irréversibles base de E-cadhérine. L'élongation de ces contacts est accompagnée de la repolarisation du cytosquelette d'actine et de l'axe noyau-centrosome. En utilisant des shRNA spécifiques aux isoformes NMIIA et IIB, j'ai montré que ces deux isoformes ont contributions distinctes la formation et la dynamique des jonctions. NMIIA et NMIIB régulent différemment la biogenèse des jonctions par association avec des réseaux d'actine distincts. L'analyse de la dynamique des jonctions, de l'organisation de l'actine et des forces mécaniques a révélé que NMIIA fournit la force de traction mécanique nécessaire au renforcement et la maintenance des jonctions cellulaires. Le NMIIB est impliquée dans le clustering de la E-cadhérine, le maintien d'une couche d'actine branchée reliant les complexes de cadhérine et les fibres d'actine péri-jonctionnelles conduisant la création d'un stress mécanique anisotrope. Ces données révèlent des fonctions complémentaires imprévues de NMIIA et NMIIB dans la biogenèse et l'intégrité des jonctions adherens.