FR  |  EN  
  ENS sur facebook ENS sur twitter ENS sur youtube ENS sur google+
École normale supérieure
Lien vers la page d'accueil de l'ENS Lien vers l'article de l'ENS
> ACTUALITÉS > Publications > Migration cellulaire : découverte d’une protéine, frein et volant de la (...)

Migration cellulaire : découverte d’une protéine, frein et volant de la cellule

La migration cellulaire, la capacité de certaines cellules à se mouvoir, est essentielle à de nombreux processus physiologiques et peut être déréglée dans des contextes pathologiques. Une vaste collaboration internationale pilotée par une équipe du Laboratoire d’enzymologie et biochimie structurales (CNRS), et comprenant notamment le CEA et l’ENS, vient de découvrir une protéine régulant la migration cellulaire.

Appelée Arpin, elle constitue un frein à la migration et permet également à la cellule de contrôler la direction de sa migration. Les chercheurs ont pu montrer que ces deux rôles d’Arpin ont été conservés au cours de l’évolution depuis l’amibe jusqu’à l’homme. Ces résultats, publiés dans Nature le 16 octobre, devraient avoir un fort impact sur la recherche contre le cancer. En effet, la migration cellulaire et la formation de métastases sont deux phénomènes étroitement liés.
La migration cellulaire est un processus fondamental dans le développement embryonnaire. C’est notamment grâce aux déplacements coordonnés de cellules au cours de la gastrulation que se dessinent les grands axes d’organisation de l’organisme. Chez l’adulte, les migrations cellulaires sont moins répandues, mais néanmoins nécessaires aux cellules immunitaires qui se déplacent dans l’organisme à la recherche d’agents pathogènes ou pour la cicatrisation de blessures, par exemple.

La migration cellulaire dépend de la formation de réseaux d’une protéine fibreuse, l’actine, qui permettent à la cellule de projeter sa membrane en formant une structure appelée lamellipode. Les fibres d’actine qui génèrent cette force sont branchées entre elles grâce à une machine moléculaire appelée « complexe Arp2/3 ». Afin de mieux comprendre la régulation de ce complexe, les scientifiques ont recherché de nouvelles protéines qui interagissent avec lui, à l’aide d’un crible bioinformatique. Ils ont ainsi identifié une protéine qui était jusqu’alors inconnue. 

Les chercheurs se sont aperçus que cette nouvelle protéine, baptisée Arpin, était un inhibiteur du complexe Arp2/3. Arpin freine en effet la projection de la membrane. Le mécanisme par lequel elle opère était tout à fait inattendu : celle-ci ne s’active qu’au moment où le signal de projeter la membrane est donné, un peu comme si un conducteur freinait au même moment qu’il accélérait.

Pour mieux comprendre le fonctionnement d’Arpin, les chercheurs ont éliminé cette protéine dans plusieurs types de cellules très différents, telles que des amibes ou des cellules tumorales. Ils ont ainsi montré que ces cellules dépourvues de ce frein moléculaire migraient plus vite, mais aussi de façon plus rectiligne. Ainsi, non seulement la protéine Arpin freine la cellule, mais en plus, elle lui permet de tourner. L’effet de cette protéine étant localisé dans la membrane cellulaire, son activation freine la progression du lamellipode sans empêcher la formation d’un autre lamellipode ailleurs dans la membrane, changeant ainsi la trajectoire de la cellule. Cette nouvelle protéine joue donc à la fois le rôle de frein et de volant.

Les chercheurs pensent que la découverte d’Arpin aura un fort impact dans le domaine des recherches sur le cancer. En effet, les cellules cancéreuses sont capables de réactiver le programme de migration cellulaire et ainsi produire des métastases qui envahissent l’organisme. La découverte de cette protéine pourrait donc avoir des répercussions tant sur le diagnostic des tumeurs invasives que sur les interventions thérapeutiques qui visent à bloquer la formation de métastases.

Photo d’illustration : Migration Cellulaire-AGautreau © Roman Gorelik (CNRS)

Observation de cellules d’embryons de souris au microscope après marquage des noyaux en bleu, des fibres d’actine en rouge et d’Arpin en vert. Arpin se localise à l’extrémité des lamellipodes, là où la membrane cellulaire est en projection.


Notes :
(1) En collaboration notamment avec des chercheurs de l’Institut de Recherches en Technologies et Sciences pour le Vivant (iRTSV), du Laboratoire de physiologie cellulaire et végétale (CNRS/CEA/INRA/Université Joseph Fourier-Grenoble) et de l’Institut de biologie de l’Ecole normale supérieure (CNRS/Inserm/ENS Paris).

Références :
Inhibitory signalling to the Arp2/3 complex steers cell migration
Irene Dang, Roman Gorelik, Carla Sousa-Blin, Emmanuel Derivery, Christophe Guérin, Joern Linkner, Maria Nemethova, Julien G. Dumortier, Florence A. Giger, Tamara Tchipysheva, Valeria Ermilova, Sophie Vacher, Valérie Campanacci, Isaline Herrada, Anne-Gaelle Planson, Susan Fetics, Véronique Henriot, Violaine David, Ksenia Oguievetskaia, Goran Lakisic, Fabienne Pierre, Anika Steffen, Adeline Boyreau, Nadine Peyriéras, Klemens Rottner, Sophie Zinn-Justin, Jacqueline Cherfils, Ivan Bièche, Antonina Alexandrova, Nicolas B. David, J. Victor Small, Jan Faix, Laurent Blanchoin, Alexis Gautreau. Nature, 16 octobre 2013
 

Contacts :
Chercheur CNRS l Alexis Gautreau l T 01 69 82 35 08 l alexis.gautreau@lebs.cnrs-gif.fr
Presse CNRS l Muriel Ilous l T 01 44 96 43 09 l muriel.ilous@cnrs-dir.fr
 

Source CNRS

Contacts & Plans  |   L'ENS recrute  |   Marchés publics  |   Annuaire  |   Intranet-ENT  |   Mentions légales  |   Plan du site  |   ENS sur facebook ENS sur twitter ENS sur youtube ENS sur google+