Caractérisation structurale et fonctionnelle d'oligomères de la vinculine induits par la protéine IpaA de Shigella – VITAL

La vinculine joue un rôle essentiel dans l'adhérence cellulaire en renforçant l'ancrage des récepteurs intégrines au cytosquelette d’actine pendant la mécanotransduction. Shigella, l'agent de la dysenterie bacillaire, cible la vinculine par l’intermédiaire de l'effecteur IpaA durant l'invasion des cellules épithéliales. Nous avons observé qu’IpaA induit des changements allostériques majeurs de la vinculine conduisant à son oligomérisation via son domaine de tête. Contrairement à l'activation canonique, les oligomères de vinculine induits par l'activation d'IpaA, appelée supra-activation, gardant une empreinte persistante de l'état activé. Ces propriétés expliquent la capacité de quelques molécules d'IpaA à favoriser une forte adhérence cellulaire. Nos résultats suggèrent que la supra-activation de la vinculine se produit également lors de la mécanotransduction. Nous développerons une combinaison d'études structurelles pour caractériser la fonction des oligomères de la vinculine au cours de l'adhésion cellulaire et de l'invasion bactérienne. Nous établirons les structures des trimères des deux premiers domaines de la vinculine impliqués dans la trimérisation induite par IpaA par cryomicroscopie électronique. Nous caractériserons le mécanisme d'oligomérisation de la vinculine induite par IpaA ainsi que l'interaction des oligomères avec les filaments d'actine en utilisant la microscopie à force atomique à haute vitesse. Nous étudierons la formation de ces oligomères lors de la mécanotransduction à l'aide d'un test in vitro impliquant des micro-motifs et des protéines purifiées reconstituant la machinerie de contraction de l'actomyosine. Enfin, nous caractériserons le rôle des oligomères de vinculine dans la formation de structures d'adhésion cellulaire et l'invasion de Shigella dans les cellules en culture. VITAL devrait apporter des avancées fondamentales sur les processus de l'adhérence cellulaire et de l’invasion bactérienne.