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Anne-Cécile Reymann

Dynamique des réseaux d’actine d’architecture contrôlée

Publié le 11 juillet 2011


Thèse soutenue le 11 juillet 2011 pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Joseph Fourier de Grenoble - Discipline : Physique, Spécialité : Physique pour les Sciences du Vivant

Résumé :
Mon travail de thèse fut de développer différents projets en vue de mieux comprendre la dynamique et l'organisation des réseaux d'actine, ainsi que les mécanismes moléculaires à l'origine de la production de force grâce à différents systèmes reconstitués biomimétiques. Dans un premier temps, je me suis intéressée à l'étude de l'organisation spatiotemporelle des réseaux dynamiques d'actine et de ses protéines associées durant la propulsion de particul​es recouvertes de promoteurs de nucléation des filaments d'actine (Achard et al, Current Biology, 2010 et Reymann et al, MBoC). J'ai notamment suivi en temps réel l'incorporation de deux régulateurs de l'actine (capping protéine, protéine de coiffe et ADF/cofiline, protéine de fragmentation) et montré que leurs actions conjuguées assurent un contrôle biochimique de l'assemblage d'un réseau complexe d'actine, mais gouvernent également les propriétés mécaniques de ce réseau. Par ailleurs, afin de mieux caractériser les propriétés mécaniques de ces réseaux d'actine en expansion, j'ai développé un système biomimétique novateur utilisant la procédure de micropatrons ou "micropatterning" qui permet un contrôle spatial reproductible des sites de nucléation d'actine. Cela m'a permis de montrer comment des barrières géométriques, semblables à celles trouvées dans les cellules, peuvent influencer la formation dynamique de réseaux organisés d'actine et ainsi contrôler la localisation de la production de forces. (Reymann et al, Nature Materials, 2010). De plus, l'incorporation de moteurs moléculaires dans ce système versatile, nous a permis d'étudier la contraction induite par des myosines. En particulier, j'ai pu montrer que les myosines VI HMM interagissent de manière sélective avec différentes architectures d'actine (organisation parallèle ou antiparallèle, réseau enchevêtré), aboutissant à un processus en trois phases ​: tension, puis déformation des réseaux d'actine fortement couplée à un désassemblage massif des filaments. Aussi, ce phénomène de désassemblage massif induit par la myosine est intimement dépendant de l'architecture du réseau d'actine et pourrait, de ce fait, jouer un rôle essentiel dans la régulation spatiale des zones d'expansion et de contraction du cytosquelette in vivo.

Jury :
Président : Bertrand Fourcade
Rapporteur : Pascal Martin
Rapporteur : Pierre-François Lenne
Examinateur : Grégory Giannone
Examinateur : Laurent Blanchoin
Examinateur : Rajaa Boujemaa-Paterski
Directeur de thèse : Laurent Blanchoin
Co-directeur de thèse : Rajaa Boujemaa-Paterski

Mots-clés :
Cytosquelette, actine, myosine, production de forces, système biomimétique

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