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Cytosquelette et morphogenèse cellulaire

Responsable : Alexis Gautreau Cette adresse email est protégée contre les robots des spammeurs, vous devez activer Javascript pour la voir.

 

Notre équipe cherche à comprendre comment la cellule détermine sa forme et la forme de ses compartiments internes. Nous savons que les membranes cellulaires sont remodelées par le cytosquelette d’actine et la force qu'il génère. Le complexe Arp2/3, qui contient deux protéines apparentées à l’actine, est un nucléateur majeur de l’actine. Il génère des réseaux d'actine branchés. Ces réseaux jouent un rôle essentiel dans la formation de structures de migration, où la membrane plasmique est projetée, et dans le trafic membranaire, où la polymérisation d'actine favorise la fission de vésicules à partir de différents compartiments membranaires. Le complexe Arp2/3 est régulé par plusieurs complexes multiprotéiques, dont nous cherchons à caractériser la fonction cellulaire et les mécanismes de régulation à l'échelle moléculaire:

Le complexe WAVE active le complexe Arp2/3 au niveau de la membrane plasmique en projection, lors de la migration cellulaire. Nous nous intéressons à sa régulation dans ce cadre. L'activation du complexe WAVE a récemment été reconstituée in vitro, mais différents cribles dans des cellules humaines ou de Drosophile (cribles protéomiques et RNAi) nous ont permis d'identifier de nouveaux régulateurs insoupçonnés définissant de nouvelles étapes de son cycle d'activation moléculaire. L'enjeu de ces recherches est de contrôler la migration cellulaire dans des conditions pathologiques telles que la formation de métastases par les cellules tumorales.

 

Cellules à morphologie contrôlée grâce à l'adhésion sur un micro-pattern adhésif.


 

Remarquez que la cellule déplétée en complexe WAVE (Brk1) présente des blebs à la place des protrusions observées dans la cellule contrôle (Ctrl). Pour plus d'informations, voyez notre publication en accès libre:
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0002462

 

Le complexe WASH active le complexe Arp2/3 à la surface des endosomes et permet la fission de vesicules assurant le transport intracellulaire de différentes molécules importantes. Nous avons révélé en identifiant ce complexe qu'il contenait la Strumpelline, le produit d'un gène muté chez des patients atteints de Paraplégie Spastique Héréditaire, une maladie génétique caractérisée par la dégénérescence de neurones qui innervent les muscles. Nous examinons actuellement comment est structuré ce super-complexe multiprotéique contenant un activateur du complexe Arp2/3, un complexe inhibiteur de l'élongation des filaments d'actine et la Strumpelline, entre autres. En parallèle, nous cherchons les ligands protéiques et lipidiques des différentes sous-unités. Ces résultats devraient éclairer les mécanismes par lesquels le complexe WASH facilite la fission de vésicules et la physiopathologie de la Paraplégie Spastique Héréditaire.

Téléchargez notre film qui a gagné un prix au concours Cell Dance du dernier congrès de l'American Society for Cell Biology (San Diego, Décembre 2009)

Méthodes principales utilisés : surexpression de gènes dans des cellules de mammifères en culture, inactivation de gènes par RNAi, microscopie et vidéo-microscopie, purification de protéines recombinantes, purification de complexes multiprotéiques, protéomique

 

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