JONCTIONS, ADHÉSION MATRICE EXTRA CELLULAIRE

Plan I – Jonctions cellulaires II – Adhésion cellulaire III – Matrice extra-cellulaire IV – Intégrines

II - ADHÉSION CELLULE- CELLULE

Jonctions - Adhésion Jonctions  Adhésion  microscopie électronique structure adulte Adhésion  biochimie tests fonctionnels développement Adhésion = préalable à la jonction

Les deux modes d'assemblage des tissus au cours du développement Descendance fixée sur place Migration de la descendance

Fig 19-22 Descendance fixée sur place Tissu ne nécessitant que des mécanismes d'adhésion Cellules fixées à d'autres cellules ou à la matrice Puis ajustement de l'architecture du tissu par des adhésions successives Fig 19-22 Le plus simple

Fig 19-23 Tissu nécessitant la migration de cellules 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 deux amas de cellules nerveuses (=ganglion nerveux périphérique) cellules satellites Fig 19-23 Beaucoup plus compliqué

Mardi20 janvier 2009 Figure 19-12c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Facteurs contrôlant les événements morphogénétiques Mobilité et adhésion Chimiotactisme et/ou chimiorépulsion Voies de guidage Reconnaissance des cellules à destination

Modèles d'étude de l'assemblage des cellules Adulte : dissociation difficile Embryon : dissociation facile

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 ...

Foie - rétine

Acteurs de l'adhésion : CAMs = Molécules d’adhésion Protéines de surface cellulaire Comprennent les protéines transmembranaires des jonctions Peuvent être cellule  cellule cellule  matrice

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)

Quelques membres de la superfamille des cadhérines

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

Fig 19-24(A-B) A - Molécule de cadhérine : homodimère B - Motif répété de la molécule de cadhérine qui ressemble à un domaine d'Ig Fig 19-24(A-B)

Mardi20 janvier 2009 Figure 19-7 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Mardi20 janvier 2009 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. α-catenin binds to β-catenin to link the cadherin complex to the actin cytoskeleton. E-cadherin and N-cadherin domain structures are similar, as are their interactions with catenins. Fig. 2. 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. -catenin binds to β-catenin to link the cadherin complex to the actin cytoskeleton. E-cadherin and N-cadherin domain structures are similar, as are their interactions with catenins

Cadherin switching can influence many cellular activities Cadherin switching can influence many cellular activities. Shown are some of the changes in cellular behavior that can be induced by cadherin switching. Mardi20 janvier 2009 N-cadherin interacts with the FGF receptor (FGFR) and stabilizes the receptor on the cell surface. N-cadherin 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 E-cadherin via competition for p120-catenin Wheelock MJ, Shintani Y, Maeda M, Fukumoto Y, Johnson KR J Cell Sci. 2008 Mar 15;121(Pt 6):727-35. Review. Fig. 4. Cadherin switching can influence many cellular activities. Shown are some of the changes in cellular behavior that can be induced by cadherin switching. N-cadherin interacts with the FGF receptor (FGFR) and stabilizes the receptor on the cell surface. N-cadherin 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 E-cadherin via competition for p120-catenin

Effet du calcium extra-cellulaire sur les domaines extra-cellulaires des molécules de cadhérine Fig 19-24(C)

Mardi20 janvier 2009 Figure 19-9a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Mardi20 janvier 2009 Figure 19-9b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Mardi20 janvier 2009 Figure 19-9c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Rôles des cadhérines dans le développement

Mardi20 janvier 2009 Répartition des cadhérines E et N dans le tube nerveux en développement Cadhérine E Cadhérine N Fig 19-25

Les trois mécanismes d'adhésion des cellules entre elles grâce à leurs molécules de surface eg Cadhérines Fig 19-26

Mardi20 janvier 2009 Figure 19-8 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Tri des cellules en fonction du niveau d'expression des cadhérines Fig 19-27

Mardi20 janvier 2009 Figure 19-13 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Diversité des cadhérines dans le système nerveux central Fig 19-28

Mardi20 janvier 2009 Figure 19-6 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Liaison des cadhérines au cytosquelette

Liaison des cadhérines classiques aux filaments d'actine Fig 19-29

Importance du cytosquelette dans l'adhésion cellulaire

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 ICAM hétérophiles (cellules endothéliales activées)

Les trois types de sélectines Sélectine L leucocytes Sélectine P plaquettes et cellules endothéliales réaction inflammatoire Sélectine E cellules endothéliales activées

Structure et fonction des sélectines ?? Fig 19-30

Mardi20 janvier 2009 Figure 19-19a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Molécules d'adhésion cellulaire calcium indépendantes

La protéine d'adhésion N-CAM Fig 19-31

Mardi20 janvier 2009 Figure 19-20 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Résumé Fig 19-32