Une équipe de recherche a découvert un nouveau régulateur régissant la façon dont les cellules réagissent aux signaux mécaniques. Leurs découvertes apparaissent dans Nature Cell Biology. .

De nombreuses recherches en biologie cellulaire se sont traditionnellement concentrées sur la compréhension de la manière dont les cellules réagissent aux signaux chimiques tels que les molécules de signalisation diffusibles. Cependant, les cellules répondent également à des stimuli mécaniques tels que la densité cellulaire, la taille et la rigidité du substrat en exprimant des gènes spécifiques. Pourtant, les mécanismes par lesquels les régulateurs mécaniques perçoivent les stimuli mécaniques sont restés largement inexplorés.

Dans cette recherche, les chercheurs ont utilisé des cellules souches embryonnaires humaines (CSEh) pour étudier la manière dont les cellules détectent et réagissent aux signaux mécaniques. Grâce à un examen du transcriptome des CSEh cultivées sous différentes densités cellulaires, les chercheurs ont identifié un acteur clé connu sous le nom d'ETV4, responsable de la médiation des variations de la densité des cellules souches et du contrôle de la différenciation.

En outre, l’équipe a déchiffré le mécanisme complexe par lequel ETV4 perçoit les signaux mécaniques. Initialement, les récepteurs d'intégrines reconnaissent les altérations de la densité cellulaire, modulant ensuite l'endocytose d'un récepteur de surface cellulaire, à savoir le récepteur du facteur de croissance des fibroblastes (FGFR). La régulation mécanique de l'endocytose du FGFR détermine la stabilité protéique d'ETV4 par la signalisation ERK.

Au cours du processus de différenciation des cellules souches, ETV4 joue un rôle en dirigeant la formation du mésendoderme dans les régions caractérisées par une faible densité cellulaire tout en favorisant le développement du neuroectoderme dans les zones à forte densité cellulaire. Les chercheurs ont découvert qu'un nouveau mécanotransducteur ETV4 relie la dynamique de la densité cellulaire à la différenciation des cellules souches.

Le professeur Jiwon Jang de POSTECH, qui a dirigé la recherche, a déclaré :« Nous avons découvert l'importance des signaux mécaniques dans la régulation de la différenciation des cellules souches ainsi que l'implication cruciale d'ETV4. Compte tenu des implications substantielles d'ETV4 en tant qu'oncogène critique, nous envisageons d'exploiter ces informations pour concevoir des technologies visant à contrôler les cellules cancéreuses grâce à des signaux mécaniques. "

Outre Jang, l'équipe de recherche comprenait Seungbok Yang, titulaire d'un doctorat. candidat, du Département des sciences de la vie de l'Université des sciences et technologies de Pohang, et le Dr Mahdi Golkaram du Département de génie mécanique de l'Université de Californie à Santa Barbara (UCSB).

Plus d'informations : Seungbok Yang et al, ETV4 est un transducteur mécanique reliant la dynamique de l'encombrement cellulaire aux spécifications de la lignée, Nature Cell Biology (2024). DOI :10.1038/s41556-024-01415-w

Informations sur le journal : Biologie cellulaire naturelle

Fourni par l'Université des sciences et technologies de Pohang