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Adhérence cellulaire et développement
Damien G OUTTE -G ATTAT
Bio 361

31 janvier 2011

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Adhérence cellulaire et développement

31 janvier 2011

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Introduction

2

Les jonctions cellules - cellules

3

Les jonctions cellules - matrice extracellulaire

4

Migration cellulaire

5

Implications dans le développement

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Introduction
Rôles de l’adhérence cellulaire
développement embryonnaire
cohésion et maintenance des tissus
processus pathologiques

Fonctions des molécules d’adhérence
reconnaissance spécifique
formation de contacts stables
organisation du cytosquelette
signalisation extra → intra-cellulaire

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1

Introduction

2

Les jonctions cellules - cellules

3

Les jonctions cellules - matrice extracellulaire

4

Migration cellulaire

5

Implications dans le développement

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Jonctions cellules - cellules

4 types différents
jonctions serrées (tight junctions)
jonctions adhérentes (adherens junctions)
desmosomes
jonctions communiquantes (gap junctions)

Organisation grossièrement similaire
protéines transmembranaires
protéines submembranaires
connexion au cytosquelette

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Les jonctions adhérentes

ubiquitaires
forment une zone continue (zonula
adherens)
connectées au cytosquelette d’actine
protéines impliquées : cadhérines/caténines,
nectines/afadin

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Les desmosomes

trouvés dans les tissus épithéliaux
dispersés sur toute la membrane (macula
adherens)
connectés aux filaments intermédiaires
(kératine, vimentine)
protéines impliquées : cadhérines
desmosomales, desmoplakin, plakoglobin

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Les desmosomes

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Les cadhérines
famille de >100 protéines
I
I
I
I

E-cadhérine
N-cadhérine
P-cadhérine
cadhérines desmosomales :
desmogléine, desmocolline

segment extracellulaire :
répétitions de domaines EC
(Extracellular Cadherin)
segment intracellulaire : domaine
d’interaction avec les protéines
sous-membranaires
interaction Ca2+ -dépendante
entre les domaines EC
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Cadhérines et adhérence cellulaire

Contrôle

Transfection E-cadhérine

Takeishi, 1988

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Les domaines « Extracellular Cadherin »

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Les domaines « Extracellular Cadherin »

Immunomarquage anti-EC (Takeishi, 1988).
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Les nectines

⊂ superfamille des immunoglobulines (IgSF-CAM)

participent aux jonctions adhérentes
Ca2+ -indépendant
liaison aux filaments d’actine via afadin

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Les jonctions serrées

trouvées dans les tissus épithéliaux
assurent l’imperméabilité
forment une ceinture continue (zonula
occludens)
protéines impliquées : occludins, claudins,
ZO-1/2/3, cingulin

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Les jonctions serrées

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Répartition des jonctions d’adhérence

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Répartition des jonctions d’adhérence

kératine, desmoplakin / β -caténine

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Les jonctions d’adhérence

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Les jonctions communiquantes

= nexus
ubiquitaires
perméables aux ions et autres petites
molécules
permettent un couplage électrochimique
entre cellules
protéines impliquées : connexines, ZO-1/2/3

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Les jonctions communiquantes
1 nexus = agrégat de canaux
1 canal = alignement de deux
connexons
1 connexon = assemblage de
6 connexines
1,5 nm

perméables aux molécules
<1 000 Da
configuration ouverte ou
fermée (Ca2+ -dépendant)

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Introduction

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Les jonctions cellules - cellules

3

Les jonctions cellules - matrice extracellulaire

4

Migration cellulaire

5

Implications dans le développement

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La matrice extracellulaire

Composition
protéoglycannes
collagènes
fibronectine
laminine
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La matrice extracellulaire

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Les intégrines

24 hétérodimères connus
entre
I
I

18 sous-unités α
8 sous-unités β

conformation « pliée » ou
« étendue »
reconnaissent les
protéines de la MEC

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Jonctions cellule-MEC

Points de contact focaux

Hémidesmosomes

ubiquitaire

tissus épithéliaux

connectés au
cytosquelette d’actine

connectés au
cytosquelette intermédiaire

protéines
sous-membranaires : talin,
paxilin

protéines
sous-membranaires :
plectin, BP230

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Synthèse

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Introduction

2

Les jonctions cellules - cellules

3

Les jonctions cellules - matrice extracellulaire

4

Migration cellulaire

5

Implications dans le développement

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Migration cellulaire

Rôles
développement embryonnaire
cicatrisation
inflammation
cancers (néo-angiogenèse, invasions des tissus voisins)

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Mécanisme de la migration

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1

formation d’un front de
migration

2

formation de contacts focaux à
l’avant

3

rupture des contacts focaux à
l’arrière

4

contraction du cytosquelette

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Guidage des migrations cellulaires

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Introduction

2

Les jonctions cellules - cellules

3

Les jonctions cellules - matrice extracellulaire

4

Migration cellulaire

5

Implications dans le développement

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Mécanismes dépendant des jonctions
Aggrégation
Formation d’un nouveau
tissu

Organisation tissulaire

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Compaction de la morula

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Compaction de la morula

Localisation de la α-caténine dans des embyrons sauvages (A/C/E/F)
et ∆E-cadhérine.

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Compaction de la morula

Localisation de la β -caténine dans des embyrons sauvages (A/C/E/F)
et ∆E-cadhérine.

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Biogenèse des premières jonctions

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Migration des cellules des crêtes neurales

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1

perte des molécules d’adhérence (TEM)

2

migration individuelle des cellules

3

expression de nouvelles molécules
d’adhérence

4

aggrégation et différenciation

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Migration des cellules des crêtes neurales

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Formation des somites

Immunomarquage de la N-cadhérine dans un embryon de poulet
(Takeishi, 1988).

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Développement embryonnaire du cerveau

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Développement embryonnaire de l’épiderme

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