Orientation des intégrines au bord d'attaque d'une cellule T Jurkat en migration, analysé à l'aide d'un microscope à lumière polarisée à fluorescence (FluoPolScope instantané) développé au Laboratoire de biologie marine. [Légende complète :Image d'intensité de fluorescence totale représentative des cellules L-T Jurkat T migrant sur ICAM-1 (10 g/ml) avec superposition de ROI (blanc =bord d'attaque, magenta =corps cellulaire), tangente normale au bord d'attaque (jaune), et l'orientation moyenne des dipôles d'émission GFP avec une longueur proportionnelle au facteur de polarisation (rouge). Barres d'échelle =1 m. Le panneau ci-dessous est agrandi à partir de la zone en pointillés.] Crédit :De Nordenfelt et al, Communication Nature , 11 déc 2017, 5b
Comment les cellules se déplacent-elles dans une certaine direction dans le corps :aller sur le site d'une plaie et la réparer, par exemple, ou traquer les bactéries infectieuses et les tuer ?
Deux nouvelles études du Laboratoire de biologie marine (MBL) montrent comment les cellules réagissent aux forces internes lorsqu'elles s'orientent, Gagner de la traction, et migrer dans une direction spécifique. La recherche, qui a commencé comme un projet étudiant dans le cours de physiologie MBL et a été développé au MBL Whitman Center, est publié dans Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS) et cette semaine à Communication Nature .
Les deux articles se concentrent sur l'activation des intégrines, protéines qui permettent aux cellules de s'attacher à leur environnement externe et de répondre aux signaux provenant d'autres cellules. Les intégrines sont des protéines transmembranaires :une partie se trouve à la surface de la cellule et une autre se trouve à l'intérieur de la cellule. A l'aide d'un microscope inventé à la MBL, les auteurs ont montré que lorsque les intégrines se déploient de la surface cellulaire et se lient de manière extracellulaire, ils s'alignent simultanément dans le même sens qu'une force à l'intérieur de la cellule (flux rétrograde d'actine).
"Si vous pensez à une cellule comme à une voiture, le flux d'actine est le moteur, " dit Clare Waterman, un scientifique du Whitman Center du National Heart, Institut du poumon et du sang. "La cellule peut s'asseoir là, faire tourner son moteur au ralenti. Mais lorsque les intégrines s'activent et se lient à l'extérieur, ils sont comme les pneus frappant la route, procurant des frictions. Le moteur passe en vitesse et la voiture se déplace."
Timothy Springer de l'Université Harvard, qui a co-découvert la famille des protéines des intégrines dans les années 1980 et a largement défini leur mécanisme d'activation, et Satyajit maire du Centre national des sciences biologiques, Bangalore, ont été les principaux collaborateurs de Waterman sur le projet.
L'équipe a utilisé un microscope à lumière polarisée à fluorescence développé par la scientifique associée MBL Tomomi Tani et l'ancienne scientifique Shalin Mehta (maintenant au Chan Zuckerberg Biohub) pour mesurer - en temps réel et avec une grande précision - l'orientation des intégrines sur la surface cellulaire.
