Etude de l’assemblage supramoléculaire des cadhérines et dynamique d’adhésion

par Sébastien Chevalier

Thèse de doctorat en Biochimie

Sous la direction de Hélène Feracci.

Soutenue le 15-12-2009

à Bordeaux 1 , dans le cadre de École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux) , en partenariat avec Centre de Recherche Paul Pascal (Pessac) (laboratoire) .

Le jury était composé de Jesus De La Fuente, René-Marc Mege, Reiko Oda, Philippe Richetti, Pascal Silberzan.

mots clés

• Cadhérines
• Dynamique d'interaction
• Molécule unique
• Chambre de flux
• Biofonctionnalisation
• Structure-fonction
• Signalisation
• Cadhérines
• Dynamique moléculaire
• Molécule unique

Résumé

Les mécanismes adhésifs jouent un rôle crucial en biologie. Les cadhérines classiques constituent une des principales familles d'adhésion cellulaire dépendante du calcium. Ces glycoprotéines transmembranaires sont impliquées dans des interactions principalement homophiles. Ces interactions régulent des voies de signalisation impliquées dans de nombreux phénomènes biologiques. Cette thèse porte sur l'étude comparative des dynamiques d'interactions des cadhérines E- et -11, prototypes respectivement des cadhérines classiques de type I et II. Le ciblage d'acides aminés particuliers de l'interface adhésive nous a permis de montrer que pour les cadhérines de type I, l'échange de brin avec le Trp2 ont un rôle clé ; pour les types II un mécanisme différent intervient. Nous avons aussi développé une chimie innovante pour contrôler l'immobilisation orientée et covalente de protéines. Enfin une revue décrit une étude de l'activation de voies de signalisation par engagement des cadhérines.

mots clés

• Cadherins
• Interaction dynamics
• Single molecule
• Flow chamber
• Biofunctionalization
• Structure-function relationships
• Signalling pathways

Résumé

Cell adhesion receptors of the classical cadherin family are involved in Ca2+-dependent homophilic interactions. In order to dissect the molecular mechanisms of cadherin-based cellcell adhesion, this Ph.D. thesis describes a comparative dynamic study of interactions between cadherins E- & -11, chosen as classical type I and II cadherins prototypes respectively. Modifications of particular residues in the E-cadherin adhesive interface showed that the ?-strand exchange with its Trp2 had a prominent feature; for type II cadherins, a different mechanism was described involving a larger domain swapping. We then developed a new protocol for immobilizing proteins in an orientated and covalent manner on surfaces. These interactions regulate signalization pathways in various biological processes. Studies describing Stat3 activation through direct cadherin engagement are reviewed.