Regulation de la réponse humorale par la polarité cellulaire et l’exocytose – PoLyBEX

L’engagement du récepteur membranaire des lymphocytes B (BCR) par des Ag exposés à la surface des cellules avoisinantes induit la formation d’une synapse immunologique similaire à celle décrite dans les lymphocytes T. Cette structure possède deux fonctions : (1) la formation d’une plate-forme qui concentre tous les composants requis pour une signalisation efficace et soutenue par le BCR et (2) l’extraction de l’Ag immobilisé pour sa présentation sur les molécules du Complexe Majeur d’Histocompatibilité de classe II (CMHII) aux lymphocytes T. La formation de cette synapse est donc essentielle à la production d’anticorps de haute affinité et le développement d’une mémoire immunologique B.
Nous avons récemment décrit les évènements de trafic membranaire qui régulent la capacité d’extraction de l’Ag à la synapse B. Nous avons montré que des lysosomes chargés en molécules du CMHII sont recrutés à la synapse grâce à la polarisation du centre organisateur des microtubules (MTOC) induite suite à l’engagement du BCR. Les lysosomes recrutés sont alors exocytés, permettant la libération de diverses hydrolases qui facilitent l’extraction de l’Ag immobilisé. La régulation de la polarité cellulaire apparaît donc comme une étape clé qui permet le couplage entre l’extraction de l’Ag et son apprêtement sur les molécules du CMHII pour sa présentation ultérieure aux cellules T. L’objectif global de ce projet est de déterminer ex vivo et in vivo le rôle de la polarité cellulaire dans la régulation coordonnée des deux fonctions de la synapse immunologique B: la signalisation et l’extraction de l’Ag immobilisé. Nous proposons les trois objectifs suivants afin d’atteindre ce but:
(1) développer des outils biophysiques et d’imagerie cellulaire afin de réaliser une analyse quantitative morphologique (recrutement de membranes et filaments du cytosquelettes), mécanique (tension membranaire, contractilité) et fonctionnelle (signalisation et extraction d’Ag) de la synapse immunologique.
(2) Mettre en place un criblage de moyen débit afin (i) de définir quels sont les évenements de polarité membranaire et du cytosquelette qui sont essentiels à la régulation coordonnée des fonctions synaptiques et (ii) d’identifier les molécules régulatrices impliquées.
(3) Utiliser la microscopie bi-photonique pour déterminer comment les événement de polarité cellulaire identifiés régulent la capacité des lymphocytes B à répondre à des stimuli antigéniques in vivo, en termes qualitatifs et quantitatifs.
A travers ces trois objectifs, ce projet donnera lieu à une analyse quantitative robuste des évènements fondamentaux de biologie cellulaire qui régulent la physiologie des lymphocytes B au niveau de la molécule, du tissue et de l’animal. Il ouvrira très probablement de nouvelles perspectives sur comment manipuler la réponse humorale à des fins thérapeutiques.