Au centre de la cellule, le centrosome se duplique à chaque cycle cellulaire. Composé de deux centrioles, le père et le fils, organelles microtubulaires hautement conservées, et entouré du matériel pétricentriolaire le centrosome assure la nucléation et l’organisation des réseaux microtubulaires. Centre organisateur de microtubules, le centrosome contrôle trafic intracellulaire, polarité et division cellulaires. En interphase, le centriole-père devient un corps basal qui s’ancre à la membrane plasmique pour générer un cil primaire, organe de transduction de signaux. Dans certains épithéliums, une multiplication massive de corps basaux génère de nombreux cils motiles. Par cette double fonction de motilité et de transducteur de signaux, les cils interviennent dans de nombreux processus développementaux et physiologiques et, chez les mammifères, leur altération détermine de nombreux désordres reconnus comme “ciliopathies”. La perte des cils, observée dans diverses tumeurs, révèle que la ciliogenèse relève aussi du cancer.
La ciliogenèse est l’aboutissement d’une succession d’étapes coordonnées dans le temps et dans l’espace pouvant différer d’un organisme à l’autre. Cependant, elle comprend plusieurs étapes clés, communes à tous les modèles cellulaires et conservées au cours de l’évolution : la duplication du centriole/corps basal, la maturation du corps basal, la migration et l’ancrage à la membrane et la croissance du cil. En plus d’une synthèse correcte des protéines impliquées, l’édification de cet organelle complexe dépend du bon déroulement des interactions moléculaires dans un espace en 4 dimensions (espace-temps). Cette étude est basée sur la synergie des modèles expérimentaux la paramécie et les cellules de mammifères.
Les objectifs de note équipe sont multiples : 1) réaliser la dissection moléculaire et spatiale de l’étape d’ancrage du corps basal. 2) comprendre comment des défauts de ciliogenèse peuvent conduire au développement d’une tumeur en étudiant le rôle de la dé-ubiquitinase suppresseur de tumeur CYLD, dont nous avons montré le rôle dans l’ancrage. 3) Le microorganisme cilié - la Paramécie - est utilisé comme modèle d’étude des DCP (dyskinésie ciliaire primitive). La Paramécie offre de nombreuses avantages techniques permettant des analyses moléculaires et biochimiques rapides et efficaces des protéines impliquées dans la motilité ciliaire.
1) Nous combinons les techniques de biochimie et de biologie cellulaire avec la cryo-tomographie électronique pour :
a) Identifier et analyser de nouveaux acteurs de l’ancrage des corps basaux en utilisant la technique de la BioID.
b) Disséquer les mécanismes structuraux permettant l’établissement de la zone de transition à l’échelle nanométrique.
2) Notre récent travail sur les cellules de mammifère a révélé un rôle inattendu de la déubiquitinase CYLD dans l’étape de migration/ancrage du corps basal. Identifiée d’abord comme suppresseur de tumeur, CYLD est mutée dans les cylindromatoses familiales, qui prédisposent les porteurs à des tumeurs de la peau. La plupart des mutations caractérisées dans les cylindromes humains consistent en des délétions carboxy-terminale inactivant le domaine de déubiquitination. L’ubiquitination est une modification post-traductionnelle des protéines impliquée dans la dégradation des protéines, la réparation de l’ADN, l’endocytose de récepteurs, l’apoptose…. Le rôle de la déubiquitination dans l’ancrage des corps basaux peut relever d’une fonction plus générale dans la ciliogenèse. De plus, nous voudrions comprendre comment les défauts de ciliogenèse observés chez les souris mutantes Cyld portant la plus petite délétion trouvée dans les pathologies humaines, peuvent être reliés à la formation de tumeurs..
3) Nous avons établi des collaborations avec des équipes de généticiens cliniques travaillant sur les DCP et réalisons l’analyse fonctionnelle chez la Paramécie de nouveaux gènes candidats impliqués dans les DCP.
Mots clés :
Centrosome, centriole, ciliogénese, corps basal, zone de transition, cryo-tomographie, CYLD, ubiquitination, suppresseur de tumeur, dyskinésie ciliaire primitive
Contact
TASSIN Anne-Marie [Directeur de Recherche - CNRS]
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Biogenèse et Fonction de la Structure Centriolaire et Ciliaire [Responsable]
anne-marie.tassin
01 69 82 32 13
Gif - Bât 26
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