Cadhérines et adhésion Cellule

JONCTIONS, ADHÉSION
MATRICE EXTRA CELLULAIRE
Plan
I – Jonctions cellulaires
II – Adhésion cellulaire
III – Matrice extra-cellulaire
IV – Intégrines
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II - ADHÉSION CELLULE- CELLULE
Jonctions - Adhésion
• Jonctions 
– microscopie électronique
– structure
– adulte
• Adhésion 
– biochimie
– tests fonctionnels
– développement
• Adhésion = préalable à la jonction
4
Les deux modes d'assemblage des
tissus au cours du développement
• Descendance fixée sur place
• Migration de la descendance
5
Descendance fixée sur place
Fig
• Tissu ne nécessitant que
des mécanismes
d'adhésion
• Cellules fixées à d'autres
cellules ou à la matrice
19-22• Puis ajustement de
l'architecture du tissu par
des adhésions
successives
Le plus simple
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Migration de la descendance
• Tissu nécessitant la migration de
cellules
– désengagement des cellules du tube
nerveux
– formation de la crête neurale
– migration des cellules dans tout
l'embryon
– forment
Fig 19-23
• deux amas de cellules nerveuses
(=ganglion nerveux périphérique)
• cellules satellites
Beaucoup plus compliqué
7
Figure 19-12c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
8
Facteurs contrôlant les
événements morphogénétiques
•
•
•
•
Mobilité et adhésion
Chimiotactisme et/ou chimiorépulsion
Voies de guidage
Reconnaissance des cellules à destination
9
Modèles d'étude de l'assemblage
des cellules
• Adulte : dissociation difficile
• Embryon : dissociation facile
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Réassemblage des tissus
• Pas le produit d’un historique : maintien
et stabilisation par affinité des cellules
• Kératinocytes en culture
– sans calcium  monocouche
– avec calcium  pluristratifié
• Foie plus rétine ...
11
Foie - rétine
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Acteurs de l'adhésion : CAMs
= Molécules d’adhésion
• Protéines de surface cellulaire
• Comprennent les protéines
transmembranaires des jonctions
• Peuvent être
– cellule  cellule
– cellule  matrice
13
CAM = Molécules d’adhésion
• Calcium dépendantes
– surtout cellule  cellule
– spécifiques de tissus
– les plus importantes sont les cadhérines :
homophiles, cadhérines E, N, P
– sélectines : hétérophiles
– Intégrines
• Calcium indépendantes : appartiennent à la
superfamille des Ig
– N-CAM Ig like homophiles
– ICAM hétérophiles (cellules endothéliales activées)
14
Quelques membres de la
superfamille des cadhérines
15
Desmocollines
• Groupe de cadhérines desmosomales
dont la queue cytoplasmique est différente
de celle des cadhérines classiques.
• Leur domaine intracytoplasmique se lie à
– la plakoglobine,
– la plakophiline et
– les desmoplakines
16
Fig
• A - Molécule de
cadhérine :
homodimère
• B - Motif répété de la
molécule de
cadhérine qui
ressemble à un
19-24(A-B) domaine d'Ig
17
Figure 19-7 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
18
Wheelock MJ, Shintani Y, Maeda M, Fukumoto
Y, Johnson KR J Cell Sci. 2008 Mar 15;121(Pt
6):727-35. Review.
• Cadherin domain structure. Cadherins are single-pass
transmembrane proteins that are synthesized with a signal peptide
(SP) and pro-region (pro), which are removed during protein
processing. The extracellular domain comprises five homologous
repeats (EC1-EC5) that are bridged by calcium ions (Ca2+). The
cytoplasmic domain binds to p120-catenin (p120ctn) near the
plasma membrane and to β-catenin near the C-terminus. αcatenin binds to β-catenin to link the cadherin complex to the actin
cytoskeleton. E-cadherin and N-cadherin domain structures are
19
similar, as are their interactions with catenins.
•Cadherin switching can influence
many cellular activities. Shown are
some of the changes in cellular
behavior that can be induced by
cadherin switching.
Wheelock MJ,
Shintani Y, Maeda
M, Fukumoto Y,
Johnson KR J
Cell Sci. 2008
Mar 15;121(Pt
6):727-35.
Review.
•
•
•
N-cadherin interacts with
the FGF receptor (FGFR)
and stabilizes the receptor
on the cell surface. Ncadherin increases tumor
cell interactions with
endothelial and
mesenchymal cells.
NHERF links N-cadherin to
the PDGF receptor
(PDGFR) via interactions
with β-catenin in
lamellipodia to increase
cell motility. N-cadherin
and R-cadherin increase
steady-state levels of
activated Rac and Cdc42,
which promotes cell
motility.
N-cadherin and R-cadherin
promote endocytosis of Ecadherin via competition
for p120-catenin
20
• Effet du calcium extra-cellulaire sur les domaines
extra-cellulaires des molécules de cadhérine
Fig 19-24(C)
21
Figure 19-9a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
22
Figure 19-9b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
23
Figure 19-9c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
24
Rôles des cadhérines dans le
développement
25
Cadhérine E
• Répartition des
cadhérines E et N
dans le tube nerveux
en développement
Cadhérine N
Fig 19-25
26
• Les trois mécanismes d'adhésion des cellules
entre elles grâce à leurs molécules de surface
eg Cadhérines
Fig 19-26
27
Figure 19-8 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
28
• Tri des cellules en
fonction du niveau
d'expression des
cadhérines
Fig 19-27
29
Figure 19-13 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
30
Diversité des cadhérines dans le système nerveux central
Fig 19-28
31
Figure 19-6 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
32
Liaison des cadhérines au
cytosquelette
33
• Liaison des cadhérines
classiques aux filaments
d'actine
Fig 19-29
34
Importance du cytosquelette dans l'adhésion cellulaire
35
Les sélectines
• Mouvements des leucocytes entre le sang et
les tissus
• Protéines de liaison aux sucres en surface
• Servent à une adhésion transitoire et Ca++
dépendante des cellules dans le sang
• Protéine transmembranaire avec un domaine
très conservé qui se lie à un oligosaccharide
spécifique ou à une autre cellule
•Calcium dépendantes surtout cellule  cellule spécifiques
de tissus
les plus importantes sont les
cadhérines : homophiles,
sélectines : hétérophiles
Intégrines
•Calcium indépendantes : appartiennent à la superfamille
des Ig
N-CAM Ig like homophiles
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Les trois types de sélectines
• Sélectine L
– leucocytes
• Sélectine P
– plaquettes et cellules endothéliales
– réaction inflammatoire
• Sélectine E
– cellules endothéliales activées
37
• Structure et fonction des sélectines
Fig 19-30
??
38
Figure 19-19a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
39
Molécules d'adhésion cellulaire
calcium indépendantes
40
• La protéine
d'adhésion N-CAM
Fig 19-31
41
Figure 19-20 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
42
• Résumé
Fig 19-32
43