– MnemoSig

Le programme de recherche MnemoSig a pour ambition de comprendre comment au travers de ses propriétés plastiques, la membrane plasmique inscrit, conserve une mémoire et en définitive module les évènements successifs de signalisation qui s'opèrent au cours de l'histoire d'une cellule. MnemoSig est fondé sur une approche pluridisciplinaire associant biologistes, physiciens et théoriciens afin d'évaluer les moyens par laquelle la membrane plasmique conservait l'historique des stimuli reçus. En faisant l'hypothèse que cette nouvelle fonction de mémoire s'inscrit dans la structuration d'hétérogénéités locales de la membrane plasmique, il nous est alors apparu nécessaire de quantifier très précisément la dynamique et la spécificité d'organisation moléculaire. Notre premier objectif est donc de caractériser la compartimentation de la membrane et plus spécifiquement celle des microdomaines ou radeaux lipidiques à l'aide d'une approche originale de spectroscopie par corrélation de fluorescence (FCS) mise au point par les partenaires de MnemoSig. Pour chaque espèce moléculaire identifiée par un couplage spécifique à un fluorochrome, nous caractériserons quelle est la nature du confinement moléculaire, comment celui-ci évolue entre les différents états physiologiques d'une cellule et comment ces changements influencent la réponse des cellules aux stimuli suivants. En parallèle, nous développerons un nouveau montage basé sur l'enregistrement multiparamétrique des fluctuations de fluorescence avec un ensemble de méthodes analytiques appropriées pour permettre d'approfondir la dynamique des confinements moléculaires s'opérant à la membrane plasmique. Deux modèles biologiques ont été retenu pour évaluer le concept de fonction mémoire de la membrane plasmique: (1) le récepteur au facteur épidermal de croissance (EGF), un système expérimental robuste qui nous permettra de valider les nouvelles méthodologies sophistiquées mises en oeuvre; (2) les complexes de signalisation des lymphocytes T (signalosomes) qui constituent un paradigme pour examiner comment la fonction mémoire de la membrane régule les évènements de signalisation. Par ailleurs, MnemoSig se fondera sur un ensemble de simulations et de modèles théoriques, qui explorera la robustesse des approches expérimentales. Ce travail permettra aussi d'identifier les observables essentiels permettant d'expliciter les mécanismes fondamentaux conduisant à une dynamique d'organisation de la membrane plasmique. Au final, en se basant sur une approche pluridisciplinaire, le programme MnemoSig devra permettre d'intégrer une échelle de valeur temporelle à la spatialisation de la réponse cellulaire aux stimuli extérieurs, et d'évaluer une fonction mémoire de la membrane plasmique cruciale dans la régulation de la signalisation cellulaire.