Organisation dynamique du réseau de microtubules : rôle du Golgi et de la kinésine

par Jérôme Marceiller

Thèse de doctorat en Biochimie

Sous la direction de Christian Poüs.

Soutenue en 2004

à Paris 11 .


  • Résumé

    Nous avons montré que l'appareil de Golgi est capable de nucléer des microtubules, in vivo et in vitro, et se comporte donc comme un centre organisateur potentiel des microtubules dans les cellules en interphase. Par des expériences de lavage de nocodazole dans des cellules hépatiques, nous avons découvert que l'apparition de microtubules précocement stabilisés est corrélé avec la présence d'éléments golgiens dans les cellules. L'utilisation de système de reconstitution de la nucléation et de la polymérisation des microtubules, avec ou sans cytosol, a permis de découvrir que les microtubules en contact avec les membranes golgiennes ont leur extrémité distale stabilisée en contraste avec les microtubules émanant du centrosome. De plus, cette stabilisation fait intervenir un ou des composants d'origine cytosolique. Enfin nous avons pu démontrer que les membranes golgiennes peuvent directement nucléer des microtubules et que cette capacité est du à la présence de gamma-tubuline à la surface de l'appareil de Golgi. Nos résultats identifient donc le Golgi comme un organite central qui organise sa propre sous-population de microtubules stables. Ces résultats montrent que les organites membranaires ne sont pas seulement organisés passivement par le cytosquelette mais qu'ils peuvent participer activement à l'organisation des différentes structures du cytosquelette. Nous avons vu que les microtubules qui croissent après lavage du nocodazole dans les cellules éphitéliales, sont stabilisés précocement, simultanément à leur croissance et ce, indépendamment de leur origine apparente. Nous avons donc exploré les mécanismes moléculaires qui conduisent la stabilisation précoce des microtubules après retrait du nocodazole. Ces microtubules ont été trouvés incapables de croître, indépendamment de leur origine, par l'addition de tubuline purifiée, ce qui indique la présence d'une coiffe fonctionnelle. Cette coiffe peut être retirée par un traitement par l'ATP permettant le rallongement du microtubule en présence de cytosol. La kinésine conventionnelle connue pour être présente sur les membranes golgiennes est retrouvée sur l'extrémité en croissance des microtubules en phase précoce. La microinjection d'un anticorps dirigé contre la chaîne lourde de la kinésine conventionnelle provoque la perte de la résistance precoce au nocodazole des microtubules, par contre quand les microtubules ont pu croître normalement dans un premier temps, la microinjection n'a plus d'effet apparent. La présence de la coiffe fonctionnelle peut être liée avec la présence de la kinésine sur l'extrémité du microtubule car l'anticorps anti-kinésine permet, ex vivo, le rallongement de microtubule par addition de tubuline. Ces résultats indiquent que les microtubules présentent au moins deux phases de croissance. Une première phase, restreinte aux microtubules néo-formés, impliquerait d'une part la présence d'une coiffe protégeant le microtubule contre toute dépolymérisation et d'autre part une croissance fortement régulée. Cette phase prendrait place jusqu'à l'arrivée du microtubule à la périphérie de la cellule. La deuxième phase de la vie du microtubule comprendrait une transition vers un état dynamique ou le microtubule perdrait sa coiffe et serait alors capable de se raccourcir et de se rallonger en incorporant librement de la tubuline. Cette transition, dépendante de la kinésine, entre les modes de croissance du microtubule serait l'événement qui conditionnerait l'état futur du microtubule soit dynamique soit stable


  • Résumé

    We have shown that the Golgi apparatus is a microtubule organising center in interphasic cells and is therefore able to nucleate microtubule in vivo and in vitro. This Golgi-based nucleation capacity is direct and involves a subset of gamma-tubulin bound to the cytoplasmic face of the organelle. Nascent microtubules in the cell exhibits regulated growth mode and have a functional cap which protect them against depolymerization. Conventional kinesin is implied in the presence of the functional cap

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Informations

  • Détails : 159-34 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 131-158

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine). Service Commun de la Documentation. Section Pharmacie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 04PA114808 B
  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire de santé (Paris). Pôle pharmacie, biologie et cosmétologie.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : MFTH 6828
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