Projet ANR-13-JSV2-0003 – InvadoControl : Contrôle spatio-temporel des invadosomes
Programme : JCJC- SVSE 2 – Biologie cellulaire, biologie du développement  et cellules souches (JCJC SVSE 2) 2013
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Monsieur olivier DESTAING (IAB-Dysad)
Partenaires : Institut Albert Bonniot - Ontogenèse et Oncogenèse Moléculaire
Montant : 250086.0 euros
Durée : 36 mois
Résumé : Même si les tissus sont coordonnées entre eux mais séparés fonctionnellement, de nombreuses fonctions dans un organisme pluricellulaire ont besoin d’être associées avec des transferts de cellules à travers ces environnements cloisonnés. L’invasion cellulaire est donc un processus essentiel dans de nombreuses fonctions physiologiques, tel que la veille immunitaire, la transition épithélio-mésenchymateuse (TEM) au cours du développement, l’inflammation, le processus de réparation tissulaire, le remodelage osseux... Ce processus est même détourné au cours de la progression tumorale puisqu’essentielle lors de la dissémination des métastases. Ce processus d’invasion, englobant une étape de migration cellulaire, est aussi associé avec une dégradation de la matrice extracellulaire (MEC) et de la séparation des contacts cellule-cellule.
La plupart des cellules capables d’envahir des tissus environnants vont former une structure riche en actine appelée invadosome. Ceux-ci sont des modules adhésifs mécano-sensibles composés d’un coeur dense d’actine polymérisée entourés d’un anneau de molécules adhésives, qui vont permettre de passer à travers des tissus compacts dans des conditions physiologiques et pathologiques. Ces structures comprennent les podosomes, présentes dans les conditions physiologiques, et les invadopodes, présents dans les cellules cancéreuses. Les approches classiques de génétique ont identifié la tyrosine kinase non-récepteur Src comme un gène majeur dans l’induction des différents types d’invadosome. Du fait que Src soit extrêmement dynamique, les approches classiques de génétiques sont limitées pour comprendre les fonctions de cette kinase essentielle dans la régulation complexe des invadosomes. Même si Src participe à de nombreuses voies de signalisation et phosphoryle de nombreux substrats, plein d’autres substrats de Src régulant les fonctions spécifiques des invadosomes ne sont pas encore connus à ce jour. C’est le cas en particulier des substrats qui régulent le couplage entre les machineries de remodelage de l’actine et de la dégradation des MECs. Afin de poursuivre la compréhension des invadosomes et d’être les premiers à pouvoir les contrôler in vitro et in vivo, ce projet vise à développer de nouveaux outils innovants contrôlant la formation des invadosomes via le contrôle de l’activité de Src. Pour cela, nous proposons deux approches d’optogénétique permettant des stratégies de perte et de gain de fonctions afin de contrôler l’activité de Src dans de multiples environnements génétiques d’intérêt. L’utilisation de ces méthodes originales nous permettra de contrôler spatialement et temporellement l’activité de la kinase Src. De plus, nous proposons d’appréhender le réseaux fonctionnel des substrats de Src contrôlant les fonctions spécifiques des invadosomes. Pour cela, nous adapterons un process d’identification par spectrométrie de masse de protéines séquentiellement phosphorylées au cours du temps afin de déterminer les substrats de Src dans des environnements génétiques précis où les activités de remodelage du cytosquelette sont découplées des activités de dégradation des MECs. Cette approche de mass-spec résolue dans le temps sont nécessaires pour comprendre et contrôler un système dynamique comme les invadosomes.
Ces deux types d’approches complémentaires vont nous aider pour comprendre un processus dynamique tel que l’invasion cellulaire. Ce projet profitera de l'expertise unique du Dysad d’un point de vue des concepts et des développements méthodologiques liés à la migration et l’invasion cellulaire. En contrôlant une kinase ubiquitaire et complexe tel que Src, nous pensons que nous développerons de nouveaux concepts sur les invadosomes et que nous pourrons les contrôler simplement avec de la lumière dans de nombreux types cellulaires. En effet, cet opto-contrôle sera la première pierre de nouvelles stratégies visant à cibler des cellules d’intérêt dans des tissus spécifiques in vivo.