Rôle d'EpCAM sur l'activité du réseau d'actomyosine et impact sur le maintien de l'organisation épithéliale

par Cécile Gaston

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé. Biologie cellulaire

Sous la direction de Delphine Delacour.

Soutenue le 18-09-2019

à l'Université de Paris (2019-....) , dans le cadre de École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....) , en partenariat avec Institut Jacques Monod / IJM (UMR_7592) (laboratoire) .

Le président du jury était Arnaud Echard.

Le jury était composé de Delphine Delacour, Arnaud Echard, Anne Blangy, Julie Plastino, Eva Faurobert.

Les rapporteurs étaient Arnaud Echard, Anne Blangy.


  • Résumé

    L’intégrité des épithéliums dépend du contrôle de l’organisation et de l’activité du cytosquelette d’actomyosine afin de maintenir la forme et l’adhérence des cellules en homéostasie, mais aussi en situation de stress. L’actomyosine est régulée par de nombreuses voies de signalisation agissant sur la dynamique de l’actine et/ou l’activité de la myosine, l’une d’entre elles résultant de l’activation de la petite GTPase RhoA. EpCAM (Epithelial Cell Adhesion Molecule) a tout d’abord été décrite comme une molécule d’adhérence calcium-indépendante, spécifique des épithéliums, mais des analyses récentes mettent en doute cette fonction. Dans ce manuscrit, je décris la participation d’EpCAM à la régulation de la contractilité dans les épithéliums, et son importance pour le maintien de la polarité cellulaire. Dans une première étude, nous démontrons qu’EpCAM est nécessaire pour la distribution et l’activité correcte de la myosine II, afin de contrôler l’intégrité des jonctions et le maintien de la polarité apico-basale dans une monocouche épithéliale. La perte d’EpCAM induit une perte de polarité atypique, aux effets dévastateurs sur l’intégrité de l’épithélium, et qui empire en présence d’un stress mécanique. Dans un deuxième article, nous présentons l’effet de la perte d’EpCAM sur la capacité d’adhérence au substrat et de migration des cellules. Nous avons démontré qu’EpCAM est impliquée dans le recyclage de RhoA activé, permettant la bonne organisation de l’actomyosine pour la mise en place d’une polarité avant-arrière. De manière surprenante, nos expériences indiquent que l’effet d’EpCAM est indépendant de la présence de contacts cellulaires. Nous proposons donc que la fonction d’EpCAM soit révisée en tant que régulateur de la contractilité cellulaire. Ces résultats mettent en lumière l’importance de la régulation spatio-temporelle de RhoA pour la contractilité et les effets de celle-ci sur l’intégrité épithéliale

  • Titre traduit

    Role of EpCAM on the actomyosin cytoskeleton activity and its impact on epithelial organization and maintenance


  • Résumé

    Epithelial integrity relies on the correct distribution and activity of the actomyosin cytoskeleton to maintain cell shape and junctional adhesion during homeostasis, and even more importantly, under stress. The actomyosin apparatus is regulated by many different signalling pathways targeting either the actin dynamics or myosin activation, one of which is dependent on the small GTPase RhoA. EpCAM (Epithelial Cell Adhesion Molecule) was primarily described as a Ca2+-independent cell-cell adhesion molecule that is specific of epithelia, although recent analyses tend to challenge this statement. In this work, we report the involvement of EpCAM in epithelial contractility regulation and its importance for the maintenance of cell polarity. In a first study, we show that EpCAM is required for proper distribution and activity of Myosin-II that controls junctional integrity and the maintenance of apico-basal polarity in an epithelial monolayer. EpCAM depletion leads to an atypical polarity loss with devastating effects on the epithelium integrity, worsening when the epithelial monolayer is subjected to mechanical stress. In a second study, we tackled the issue of EpCAM depletion on the actomyosin apparatus in relation to cell-substrate adhesion and cell migration. We demonstrated that EpCAM is involved in the control of active RhoA recycling, allowing for the correct organization of the actomyosin apparatus and the establishment of front-rear polarity. Surprisingly, our results showed that these effects were cell-autonomous and did not require the presence of cell-cell junctions. We propose that EpCAM function as a cell adhesion molecule is revised to a more general role as a cell contractility regulator. These results bring new light on the spatio-temporal regulation of RhoA-dependent contractility, and its effects on epithelial integrity.

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