Projet ANR-07-PCVI-0003 – CrossInteCad : Investigation of reciprocal crosstalk between cadherins and integrins : a micromechanical study
Programme : Physique et chimie du vivant (PCV) 2007
Année de financement : 2007
Coordinateur du projet : francois GALLET (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ILE-DE-FRANCE SECTEUR PARIS B)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique; Centre national de la recherche scientifique
Montant : 420000.0 euros
Date de début : 2007
Durée : 36 mois
Résumé : De nombreuses études indiquent l'existence d'interactions réciproques entre intégrines et cadhérines, principaux récepteurs transmembranaires responsables de l'adhésion cellule-cellule et cellule-matrice. Les complexes adhésifs formés peuvent communiquer afin de réguler l'adhérence, la contraction et la motilité cellulaires. Une question clef est de comprendre comment les différents systèmes adhésifs sont couplés, et modulent l'état adhésifs et les propriétés mécaniques de cellules normales ou pathologiques. -  L'objectif est d'étudier les mécanismes responsables de la croissance ou, au contraire, de la dissociation des contacts intercellulaires supportés par les cadhérines. Nous nous intéresserons aux modifications de structure et aux variations de rigidité de ces contacts, induits par l'existence (ou l'absence) de contacts adhésifs cellule-matrice, et par leur distribution spatiale. Les interactions réciproques seront également étudiées. -  Nous mettrons en ¿uvre un ensemble de techniques complémentaires de micromécanique, de visualisation et de biologie moléculaire : -  - Nous sonderons mécaniquement la rigidité des contacts intercellulaires et des assemblages du cytosquelette associés, dans différentes conditions d'adhérence. Nous utiliserons deux dispositifs de micromécanique qui permettent d'appliquer des contraintes locales (pinces optiques) ou bien à l'échelle de la cellule entière (étirement uniaxial). -  - Nous modulerons l'adhérence cellulaire sur la matrice en utilisant des substrats microimprimés, contraignant la cellule sur une surface d'aire et de géométrie contrôlées. La structure, le développement et les propriétés mécaniques des contacts intercellulaires seront étudiés en fonction de l'aire de contact cellule-matrice et de la densité de ligand, afin de mettre en évidence les interactions réciproques entre les deux types de contacts. Nous jouerons également sur la répartition spatiale des contacts, pour mimer les paramètres géométriques qui peuvent réguler la morphogénèse ou la réparation des tissus -  - Nous prendrons comme modèle biologique des cellules S180 modifiées génétiquement pour exprimer différents récepteurs adhésifs de manière contrôlée. Nous comparerons les propriétés des contacts intercellulaires supportés par des cadhérines de type I (cadhérines E ou N) ou de type II (cadhérines-7 ou -11), selon leur degré d'expression. Nous envisageons également de travailler sur des cellules normales et pathologiques (métastatiques) -  - Nous utiliserons les outils de biologie moléculaire pour exprimer des cadhérines mutantes, des protéines du contact marquées pour la visualisation, ou des formes actives et inactives d'agents régulateurs de la dynamique du cytosquelette et des contacts (Rho, Rac, cdc42, ARP2/3, formine, cortactine ...etc). -  - Nous observerons directement la structure du contact et sa réorganisation sous contrainte, par des techniques de visualisation locale : microscopie confocale à disque tournant et TIRFM. -  A l'aide de l'ensemble de ces techniques, nous étudierons systématiquement les interactions réciproques entre les contacts cellule-cellule et cellule-matrice dans ces systèmes modèles. Nous nous concentrerons sur les interactions mécaniques entre contacts, portées par les contraintes se propageant le long du cytosquelette d'actine. En premier lieu, nous sonderons la structure et les propriétés mécaniques des contacts cadhérine-dépendants, en l'absence de contacts cellule-matrice (pas d'interactions réciproques). L'objectif est de dresser une échelle de référence pour la rigidité et la dynamique de contacts formés de cadhérines de types différents. L'étape suivante sera consacrée à l'étude des interactions réciproques entre contacts de différente nature. Ces interactions seront mises en évidence par l'observation d'un renforcement mécanique et/ou structural d'un contact cadhérine, dépendant des contacts cellule-matrice, ou au contraire de sa dissociation partielle. Nous étudierons quan