Rôle des isoformes non musculaires de la Myosine-II dans la biogenèse des jonctions adhérentes et la migration collective - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2019

Role of non-muscle myosin-II Isoforms in Adherens Junction Biogenesis and Collective Migration

Rôle des isoformes non musculaires de la Myosine-II dans la biogenèse des jonctions adhérentes et la migration collective

Résumé

Adherens junction formation and remodeling is essential for many biological processes like embryo compaction, tissue morphogenesis and wound healing. It is now well described that non-muscle myosin II (NMII) acts as a mechanical support and force-generator for E-cadherin junctions during collective migration and morphogenesis. However, the contribution of NMII during early steps of junction formation remains obscure, probably because of the technical difficulty to catch such a transient event. In this work, we investigate the role of non-muscle myosin II isoforms (NMIIA and NMIIB) during adherens junction biogenesis in MDCK cells, using an in vitro reductionist approach. This system, based on chemically switchable micropatterns allows a spatio-temporal control of adherens junction formation. Our observations on MDCK cells show that the cells form irreversible E-cadherin based contacts, junction elongation is accompanied by the repolarization of actin cytoskeleton and nucleus-centrosome axis. Using isoform-specific ShRNA for NMIIA and IIB, we show that they have distinct contributions to junction formation and dynamics. NMIIA and NMIIB differentially regulate biogenesis of AJ through association with distinct actin networks. Analysis of junction dynamics, actin organization, and mechanical forces of control and knockdown cells for myosins revealed that NMIIA provides the mechanical tugging force necessary for cell-cell junction reinforcement and maintenance. NMIIB is involved in E-cadherin clustering, maintenance of a branched actin layer connecting E-cadherin complexes and perijunctional actin fibres leading to the building-up of anisotropic stress. These data reveal unanticipated complementary functions of NMIIA and NMIIB in the biogenesis and integrity of AJ.
La formation et le remodelage des jonctions intercellulaires sont essentiels pour de nombreux processus biologiques tels que la compaction et la morphogenèse de l’embryon, la formation et la cicatrisation des tissus, le maintien de l’homéostasie tissulaire. Il est maintenant bien décrit que la myosine II non musculaire (NMII) agit comme un générateur de force et un support mécanique pour les jonctions adherens (E-cadhérine-dépendantes) lors de la migration collective et de la morphogenèse. Cependant, la contribution de NMII pendant les premières étapes de la formation de jonctions adherens reste mal connue, probablement en raison de la difficulté technique à capter un tel évènement transitoire mais complexe. Dans ce travail, nous avons étudié le rôle des isoformes non musculaires de la myosine II (NMIIA et NMIIB) au cours de la biogenèse des jonctions adherens dans les cellules MDCK, en utilisant une approche réductionniste in vitro. Cette approche, basée sur l’utilisation de substrats de culture micropatternés, chimiquement activables, mais permit un contrôle spatio-temporel de la formation des contacts intercellulaires. Mes travaux montrent que les cellules forment des contacts irréversibles base de E-cadhérine. L’élongation de ces contacts est accompagnée de la repolarisation du cytosquelette d’actine et de l’axe noyau-centrosome. En utilisant des shRNA spécifiques aux isoformes NMIIA et IIB, j’ai montré que ces deux isoformes ont contributions distinctes la formation et la dynamique des jonctions. NMIIA et NMIIB régulent différemment la biogenèse des jonctions par association avec des réseaux d'actine distincts. L'analyse de la dynamique des jonctions, de l'organisation de l'actine et des forces mécaniques a révélé que NMIIA fournit la force de traction mécanique nécessaire au renforcement et la maintenance des jonctions cellulaires. Le NMIIB est impliquée dans le clustering de la E-cadhérine, le maintien d'une couche d'actine branchée reliant les complexes de cadhérine et les fibres d'actine péri-jonctionnelles conduisant la création d'un stress mécanique anisotrope. Ces données révèlent des fonctions complémentaires imprévues de NMIIA et NMIIB dans la biogenèse et l'intégrité des jonctions adherens.
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Dates et versions

tel-03142561 , version 1 (16-02-2021)
tel-03142561 , version 2 (18-02-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03142561 , version 2

Citer

Gautham Hari Narayana Sankara Narayana. Rôle des isoformes non musculaires de la Myosine-II dans la biogenèse des jonctions adhérentes et la migration collective. Médecine humaine et pathologie. Université Paris Cité, 2019. Français. ⟨NNT : 2019UNIP7101⟩. ⟨tel-03142561v2⟩
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