Direction des sciences du vivant

Medecine Sciences (Paris), 2007, 23(3): 273-278
Contact : Claude Cochet

Quand neurogenèse et angiogenèse se rencontrent

Dans la première partie du travail, les chercheurs ont identifié la protéine IQGAP1 comme un marqueur des CPNs et montré que les CPNs des zones germinatives migrent pour former des niches périvasculaires entourées par des fibres astrocytaires (Figure 1A). Dans ce nouvel environnement, les CPNs se différencieront en neuroblastes. L'invalidation du gène iqgap1 chez la souris induit un retard dans la migration et la différenciation des CPNs. Les chercheurs ont ensuite montré que les CPNs expriment le récepteur au VEGF (Flk1), que le VEGF a une activité chimiotactique sur les CPMs, et que cette activité chimiotactique dépend de l'interaction d'IQGAP1 avec les GTPase Rho (cdc43 et Rac1). Le calcium est un second messager dans la signalisation du VEGF qui lie IQGAP1 aux GTPase Rho. Finalement, les chercheurs ont mis en évidence l'expression spécifique du VEGF par la sous population d'astrocytes qui participe à la formation des niches périvasculaires pour les CPNs. Ces travaux ont permis de proposer un rôle pour le VEGF et pour IQGAP1 dans la migration des CPNs et leur différenciation en neuroblastes.
Ce travail a aussi permis d'établir des similitudes dans l'organisation des CPNs et des cellules souches cancéreuses dans les glioblastomes (Figure 1B). Dans les glioblastomes, IQGAP1 est un marqueur spécifique des cellules souches cancéreuses qui s'organisent aussi en niches périvasculaires (Balenci et al., Cancer Research). La démonstration d'un rôle pour IQGAP1 dans la migration des CPNs permet maintenant d'envisager un rôle pour cette protéine dans la migration des cellules souches cancéreuses des glioblastomes et ouvre de nouvelles perspectives pour comprendre la biologie de ce type de tumeurs.

The Journal of Neuroscience, 2007, 27(17): 4716-4724
Contact : Jacques Baudier

De nouvelles données dans la caractérisation et pour l'identification de molécules inhibitrices de l'angiogenèse

L'inhibition du développement tumoral par le blocage du processus de néo-angiogenèse est devenue une stratégie majeure dans la thérapie du cancer depuis qu'un lien étroit entre angiogenèse et croissance tumorale a été établi. Plusieurs facteurs impliqués dans la régulation négative de l'angiogenèse, et présentant un potentiel d'utilisation en thérapeutique, ont été identifiés au cours de la dernière décennie. Parmi ceux-ci, la famille des angiostatines, qui correspond à des fragments cryptiques du plasminogène, et dont il apparaissait nécessaire de préciser les effets et les cibles.
Des travaux réalisés au laboratoire d'Angiogenèse et Physiopathologie Vasculaire, basés sur l'utilisation de la différenciation in vitro des cellules souches embryonnaires (ES) murines, en tant que modèle cellulaire permettant l'analyse des étapes précoces du développement du système vasculaire et de l'angiogenèse, viennent de montrer que l'angiostatine K1-4 est un inhibiteur selectif de l'angiogenèse. En effet, aucune évidence pour une action de l'angiostatine K1-4 sur les étapes précoces d'induction du mésoderme ou de différenciation endothéliale n'a été observée alors qu'elle inhibe le bourgeonnement endothélial des corps embryoïdes en réponse à la stimulation par le VEGF-A. Cette spécificité la distingue d'autres inhibiteurs connus de l'angiogenèse comme l'endostatine et le TGFß.
La mise en place d'un modèle adapté pour du criblage secondaire de facteurs angiostatiques a également été effectuée en vue d'identifier de nouveaux candidats potentiels pour la thérapie anti-angiogène. Les conditions nécessaires en format plaque 12 puits ont été établies pour obtenir la formation de corps embryoïdes angiogéniques lors de la culture de cellules ES ensemmençées directement en gel de collagène de type I. L' analyse quantitative de l'angiogenèse est effectuée à l'aide du logiciel Métamorph. Ce modèle en une étape, validé par les réponses à des facteurs angiostatiques connus, apporte une facilité d'utilisation supérieure aux autres modèles tridimensionnels d'angiogénèse existants, et apparaît particulièrement adapté pour l'analyse des touches moléculaires identifiées lors de criblages primaires à haut débit.

Journal of Cellular Physiology, 2007, 213(1): 27-35
BMC Biotechnology, 2007, 7: 20
Contact : Daniel Vittet

Inhibition des aspartate kinases d'Arabidopsis

Chez Arabidopsis, 5 isoformes d'aspartate kinase catalysent la première étape de la synthèse des acides aminés essentiels : Lys, Thr et Met. Ce travail réalisé au laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale montre que les trois enzymes sont inhibées de manière lente par la lysine et avec des affinités apparentes différentes. Une seule de ces isoformes (AK1) est inhibée en synergie par la Lysine et la S-adénosylmethionine (SAM). Grâce à la détermination de la structure du complexe AK1-Lys-SAM au laboratoire (Mas-Droux et al., Plant Cell, 2006) un mécanisme d'inhibition a pu être proposé. Ce travail complète l'étude exhaustive des Aspartate kinases bifonctionnelles (Curien et al., JBC, 2005) et des autres enzymes de ce système métabolique ouvrant ainsi la voie à une modélisation mathématique du fonctionnement intégré du système (en cours).

FEBS Journal, 2007, 274(1): 164-176
Contact : Renaud Dumas

Comment les bactéries pathogènes contrôlent l'assemblage de leur injectisome?

Les bactéries pathogènes pour l'Homme comme Yersinia pestis et Pseudomonas aeruginosa, injectent leurs toxines directement dans la cellule eucaryote en utilisant une nanomachine macromoléculaire, le système de sécrétion de type III, dont la partie centrale s'appelle l'injectisome. L'équipe Interaction bactéries pathogènes - hôte du laboratoire de Biochimie et Biophysique des Systèmes Intégrés de l'iRTSV, en collaboration avec le laboratoire LPM de l'IBS ont découvert le mécanisme qui contrôle l'assemblage du canal de sécrétion. Ce canal de sécrétion est composé uniquement d'une protéine, PscF chez Pseudomonas aeruginosa, qui polymérise sur la surface de la bactérie au contact avec la cellule hôte. Dans la bactérie, la polymérisation est inhibée par un complexe unique, composée de deux chaperons, PscE et PscG, qui capturent PscF en état monomérique. La structure de ce complexe résolu à 2 Å révèle de nombreuses interactions protéine-protéine au sein du complexe qui se sont montrées essentielles à l'assemblage d'un injectisome fonctionnel, ainsi qu'à la cytotoxicité bactérienne vers les cellules. Ce travail a donc permis d'identifier et de caractériser une nouvelle cible pour un développement de nouveaux antibiotiques dirigés contre les facteurs de pathogenicité.

Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 2007, 104: 7803-7808
Contacts : Andréa Dessen, LPM, iBS
Ina Attrée, LBBSI, iRTSV

Dynamique stochastique des filaments d'actine

Les filaments d'actine sont des polymères biologiques essentiels à l'intégrité architecturale de la cellule (division, migration cellulaire etc.). En combinant des systèmes biomimétiques capables de reproduire in vitro la motilité cellulaire par polymérisation de l'actine avec la microscopie à onde évanescente (microscopie TIRF) l'équipe Dynamique de l'actine du Laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale a pu étudier la dynamique de l'actine à l'échelle moléculaire. Ces travaux ont permis de reconstituer et visualiser pour la première fois une dynamique stochastique des filaments d'actine, et de démontrer que l'hydrolyse du nucléotide lié à l'actine joue le rôle “d'horloge interne” du filament d'actine, permettant au facteur de dépolymérisation (l'ADF/cofiline) de sélectionner les portions des filaments à préserver ou déstabiliser. Cette propriété associée à un processus de sélection qui permet de stabiliser les câbles de filaments d'actine pourrait être à l'origine de nombreuses structures cellulaires actine dépendantes.

Current Biology, 2007, 17(10): 825-833
Contact : Laurent Blanchoin