– Cadgenesis

L'adhérence est un phénomène d'importance primordiale en biologie, particulièrement au cours du développement embryonnaire, de la différenciation cellulaire, de la réparation tissulaire mais aussi dans divers processus pathologiques. Nous étudions au laboratoire l'adhérence inter-cellulaire dépendante des cadhérines au cours de la myogenèse. Les cadhérines agissent comme de véritables récepteurs adhésifs qui, une fois activés, induisent des cascades de signalisation intracellulaire. Deux cadhérines (N et M) sont majoritairement exprimées dans le muscle squelettique normal et contrôlent respectivement l'induction de la myogenèse et la fusion. De plus, la R-cadhérine est exprimée spécifiquement dans les rhabdomyoblastes (issus de tumeurs musculaires) au détriment des cadhérines N et M. - Le programme de recherche proposé vise à identifier la nature des voies activées par les N-, M- et R-cadhérines, impliquées dans différentes étapes clés de la myogenèse que sont l'initiation (N-cadhérine) ou l'inhibition (R-cadhérine) de la myogenèse et la fusion des myoblastes (M-cadhérine). Nous focaliserons notre étude sur l'activation des GTPases Rho qui apparaissent comme des relais majeurs de la fonction des cadhérines. Pour identifier les mécanismes par lesquels ces cadhérines contrôlent l'activité des GTPases Rho nous utiliserons deux approches complémentaires : i) nous rechercherons la nature des facteurs d'échanges (GEFs) et des activateurs d'hydrolyse (GAPs) exprimés dans les cellules musculaires squelettiques (techniques de « puces à ADN » et PCR quantitative en temps réel) ii) nous rechercherons des nouveaux partenaires de ces cadhérines en analysant les complexes protéiques interagissant avec celles-ci. Leur analyse sera réalisée par spectrométrie de masse. Ceci nous conduira à la mise en évidence de partenaires des complexes cadhérines et/ou de régulateurs de l'activité des GTPases Rho. Leur rôle dans la mécanistique d'activation des GTPases Rho par les cadhérines sera particulièrement analysé. Parallèlement, nous étudierons la dynamique de l'assemblage des complexes cadhérines. Pour cela différentes techniques microscopiques seront utilisées dont le TIRF (« Total Internal Reflection Fluorescence ») qui est parfaitement adapté à l'étude en temps réel des cinétiques de liaison des molécules à la surface des membranes. Grâce à ce dispositif mais aussi à l'utilisation du FRAP, nous étudierons les mécanismes d'assemblage des jonctions adhérentes dépendantes des cadhérines N, M et R dans les cellules vivantes. Ces deux volets (recherche de partenaires des cadhérines conduisant à l'activation des GTPases Rho et étude en temps réel de la dynamique d'assemblage des complexes cadhérines), en s'appuyant sur des technologies innovantes permettront une connaissance fondamentale des mécanismes moléculaires par lesquels les récepteurs adhésifs cadhérines activent les voies de signalisation dans les cellules musculaires squelettiques. - Ce projet permettra une meilleure connaissance des mécanismes moléculaires par lesquels les cadhérines régulent deux étapes clés de la myogenèse, l'induction et la fusion. Ces données contribueront à identifier des voies moléculaires impliquées dans la régénération musculaire et permettront d'accroître nos connaissances du processus de fusion, étape indispensable au développement de futures biothérapies utilisant les cellules précurseurs myogéniques. -