Gcm et ubiquitylation protéique dans la migration gliale collective – Ubicolmi 2012

Afin de construire les réseaux neuraux, les cellules gliales migrent individuellement ou en groupe le long des neurones, une fois spécifiées. La migration collective impose des contraintes spécifiques en terme d'interactions cellulaires et de signalisation intracellulaire, due à la réitération de mouvements cellulaires coordonnés. De plus, ce processus collectif implique le contrôle dynamique et précis des cascades moléculaires.
La dégradation protéique par le protéasome contrôle des processus biologiques clés comme, par exemple, la progression du cycle cellulaire et les cascades de signalisation. Lors d'un étude collaborative entre les deux équipes, nous avons démontré que les CRLs (Cullin-RING ubiquitin ligases) contrôlent les niveaux protéiques du facteur déterminant glial, Gcm, durant la différenciation de la glie chez la drosophile. Durant cette étude, nous avons également fait des observations préliminaires concernant l'impact du protéasome dans la migration cellulaire. Par ailleurs, l'analyse d'animaux mutants pour Gcm et contenant des niveaux différents de cette protéine montre que des bas niveau de Gcm ralentissent la migration et que des hauts niveaux ont un effet opposé.
Sur la base de ces résultats, nous proposons d'étudier le rôle de l'ubiquitylation dans la migration cellulaire collective en utilisant un modèle in vivo permettant également l'approche génétique: la chaîne des cellules gliales présentes dans l'aile de la drosophile. Le contrôle précis et rapide des niveaux et de l'activité protéique fait de la cascade d'ubiquitylation un candidat idéal dans la régulation de la migration collective.
D'une part, le rôle du dosage de Gcm dans la migration collective sera établi dans nos analyses in vivo par time-lapse. D'autre part, nous étudierons le rôle du protéasome dans la migration collective afin de déterminer l'importance de spécifiques cascades de dégradation protéique dans ce processus. Les analyses génétiques et biochimiques clarifieront comment l'ubiquitylation et la dégradation de Gcm contrôlent la migration gliale. Et enfin, les E3 ligases impliquées dans la migration cellulaire collective seront identifiées.
Ce projet collaboratif sera mis en œuvre dans les deux laboratoires, l'équipe Française se focalisant sur les analyses des phénotypes migratoires mutants par time-lapse et sur tissus fixés, l'équipe Taïwanaise sur l'étude biochimique et génétique de l'ubiquitylation et sur la dégradation par les E3 ligases.
Des vidéoconférences régulières et des meetings périodiques permettront de suivre les progrès du projet dans les deux équipes et garantiront le succès de cette collaboration. Vers la fin du projet, nous allons par ailleurs organiser un symposium afin de promouvoir l'interaction et la collaboration entre les équipes françaises et Taïwanaises.
Ce projet constitue une révision de la demande de financement ANR BLI présentée en 2011 et été très appréciée par les reviewers ("the two groups have completely complementary expertise so that neither the French nor the Taiwanese group could perform the proposed analysis on their own despite their excellent track records. The project therefore generates true added value. The consortium is unique in its expertise. Moreover, the consortium has already proven its effectiveness in the past as shown by their collaborative paper in PNAS in 2009"). Par rapport à la précédente demande, le projet a été révisé et les taches redistribuées, de manière à ce que le consortium soit plus efficace et l’effort entre les deux Pays plus équilibré. Ceci implique un étudiant et un postdoc qui travailleront dans les deux laboratoires. Nous espérons que ces modifications seront appréciées.