The role of ERM proteins in cell division

par Michaël Machicoane

Thèse de doctorat en Biologie Cellulaire

Sous la direction de Arnaud Echard.

Soutenue en 2013

à Paris 6 .

  • Titre traduit

    ˜Le œrôle des protéines ERM dans la division cellulaire


  • Résumé

    Le contrôle de l’axe des divisions cellulaires assure le développement correct des organismes multicellulaires. Ce processus repose sur la localisation corticale de complexes protéiques capable de tirer sur les microtubules du fuseau mitotique. Notamment, le module conservé au court de l’évolution et formé des protéines Gαi / LGN / NuMA recrute le moteur Dynéine au cortex. De plus, des signaux intra- ou extracellulaires peuvent ensuite influencer ce complexe. Par exemple, l’organisation de l’actine corticale est essentielle à la localisation et l’activité des générateurs de force. L’identification des protéines capables d’organiser l’actine corticale en mitose est donc un enjeu majeur. Mon travail de thèse a consisté en l’exploration du rôle des ERM (Ezrine-Radixine-Moésine), des protéines liant l’actine à la membrane plasmique, dans l’orientation du fuseau mitotique. Nos travaux ont montré que, dans les cellules de mammifère, les ERM sont activés à l’entrée de mitose via une phosphorylation directe par la kinase SLK. Le rôle de l’activation des ERM dans l’orientation du fuseau mitotique a été démontré dans deux systèmes : des substrats adhésifs microfabriqués contrôlant l’adhésion des cellules en culture, et les progéniteurs apicaux du neuroépithélium murin. A l’échelle moléculaire, l’activation des ERM est nécessaire au recrutement cortical polarisé d’un membre des générateurs de force, NuMA. Ces travaux suggèrent donc que l’actine corticale et protéines organisatrices ERM jouent un rôle important au cortex mitotique, permettant le recrutement des générateurs de force à la membrane et en conséquence l’orientation correcte du fuseau mitotique


  • Résumé

    The control of cell division axis is crucial for embryogenesis, cell differentiation and adult tissue homeostasis, and relies on the cortical localization of protein complexes able to pull on the mitotic apparatus. One of these force generators is the evolutionary conserved Gαi / LGN / NuMA module, which recruits Dynein motors at the cortex. On top of this, intrinsic and extrinsic cues can then modulate the activity and localization of this complex. Particularly, the F-actin cortex has recently been involved in the dialogue between astral microtubules and force generators. Identifying the proteins involved in F-actin organization at the cortex is thus a major challenge. During my thesis work, I focused my attention on the proteins of the ERM (Ezrin-Radixin-Moesin) family. I investigated the role of these membrane-actin linkers in the orientation of the mitotic spindle during oriented cell division. Our work demonstrated that ERM are strongly and directly activated by the SLK kinase at mitotic entry in mammalian cells. Using micro-fabricated adhesive substrates to control the axis of cell division, we found that the activation of ERM plays a key role in guiding the orientation of the mitotic spindle. Accordingly, impairing ERM activation in apical progenitors of the mouse embryonic neocortex severely disturbed spindle orientation in vivo. At the molecular level, ERM activation promotes the polarized association at the mitotic cortex of NuMA. We propose that F-actin and activated ERM at the mitotic cortex are critical for the correct localization of force generator complexes and hence for proper spindle orientation

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  • Détails : 1 vol. ([352] p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 246-294. 950 réf. bibliogr. index

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