Rôles et régulation du PI(4,5)P2 dans le remodelage cortical et la morphogénèse cellulaire en mitose
Institution:
Toulouse 3Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Cell division must be accurately controlled in time and space to permit the formation of two daughter cells whose genetic content is identical to that of the mother cell. This process requires successive modifications of cell shape, induced by cortical remodelling. Molecular mechanisms controlling cortical reorganization during mitosis remain partially uncharacterized. Our work in Drosophila cells demonstrates that PI(4,5)P2, a phosophoinositide of the plasma membrane, is enriched at the equatorial plate at the onset of anaphase. This PI(4,5)P2 is necessary for the cortical stability of mitotic cells and requires dMoesin activation. The dMoesin, linking actin to the plasma membrane, plays a critical role in the cortical organization of mitotic cells and in the regulation of its mechanical properties. We show that the interaction PI(4,5)P2/dMoesin participates in cellular contraction at the beginning of mitosis, then in cell elongation characteristic of subsequent steps. At the end of mitosis, the Pp1-87B phosphatase inactivates the dMoesin. By a systematic functional screen, we characterize the key role of two pathways acting in synergy to locally produce PI(4,5)P2, Skittles- and Pten-dependent, and the role of a third pathway requiring dOcrl activity to control PI(4,5)P2 homeostasis. Altogether, these results allow us to better understand the mechanisms controlling cortical remodelling and modifications of cell shape that occur during mitosis.
Abstract FR:
La division cellulaire doit être précisément contrôlée dans le temps et dans l'espace pour permettre la formation de deux cellules filles, au contenu génétique identique à celui de la cellule mère. Ceci requiert des modifications successives de la forme des cellules, induites par un remodelage du cortex cellulaire. A ce jour, les mécanismes moléculaires du contrôle de l'organisation corticale restent mal caractérisés. Nos travaux chez la drosophile mettent en évidence que le PI(4,5)P2, un phosphoinositide de la membrane plasmique, se concentre à l'équateur des cellules dés l'entrée en anaphase. Ce PI(4,5)P2 est nécessaire à la stabilité corticale des cellules en mitose, via l'activation de la dMoésine. Celle-ci, en liant l'Actine à la membrane plasmique, joue un rôle clé dans l'organisation du cortex des cellules mitotiques et dans la régulation de ses propriétés mécaniques. Nous montrons que l'interaction PI(4,5)P2/dMoésine participe à la contraction cellulaire à l'entrée en mitose, puis à l'élongation cellulaire caractéristique des étapes plus tardives. En fin de mitose, la phosphatase Pp1-87B inactive la dMoésine. Par un crible fonctionnel systématique, nous avons mis en évidence le rôle majeur de deux voies de biosynthèse qui agissent en synergie pour produire localement du PI(4,5)P2, dépendantes de Skittles et de Pten, ainsi que le rôle d'une troisième voie nécessitant l'activité de la protéine dOcrl pour contrôler l'homéostasie du PI(4,5)P2. Ensemble, ces résultats permettent de mieux comprendre les mécanismes qui contrôlent le remodelage cortical et les modifications de forme cellulaire qui ont lieu en mitose.