Adherens junctions formation and roles of p120ctn in intestinal homeostasis during enterocytic differentiation
Mise en place des jonctions adhérentes lors de la différenciation entérocytaire et rôles de p120ctn dans l'homéostasie intestinale
Résumé
During intestinal differentiation, epithelial cells modify their shape and genes activities in response to environmental signals. In particular, intestinal cells modulate their cell-matrix and cell-cell adhesion through protein complexes associated with integrins and cadherins respectively. Using the human adenocarcinoma cell line HT-29, we study adherens junction's formation along enterocytic differentiation and we highlight key factors implicated in the successive steps that allow the maturation of these junctions. We show that laminine 5 induces an increase in E-cadherin expression and allows the initiation of adherent junction's assembly through cell -matrix adhesion: laminine 5 - dependent activation of α3β1 and α6β4 integrins induces a transitional activation of PI3 Kinase that activates monomeric GTPAses Rac1 and its variant Rac1b. Then we show that adherens junction maturation is favoured by lipid rafts emergence. p120ctn interacts preferentially with E-cadherin in lipid rafts and their recruitment into this fraction is Rac1-dependent. Furthermore this process is correlated with epithelial cell differentiation. In a second part, we describe a new function of p120ctn in intestinal cells homeostasis. We show that the increase in p120ctn cytoplasmic level induces a downregulation of HT-29 cells proliferation. This effect result from the interaction of p120ctn with the cyclin E / cdk2 complex in the centrosome which leads to cyclin E overexpression. This process leads to centrosome overduplication , a phenomenon often observed in tumor cells.
Au cours de la différenciation des cellules épithéliales de l'intestin, les cellules reçoivent et intègrent des signaux de la part de leur environnement, aboutissant à des modifications de leur morphologie et de l'expression des gènes. Les cellules intestinales modulent notamment leur capacités d'adhérence à la matrice extracellulaire et aux cellules voisines par le biais de complexes protéiques associées respectivement aux intégrines et aux cadhérines. En utilisant la lignée cellulaire d'adénocarcinome colique humain HT-29, nous étudions la mise en place des jonctions adhérentes accompagnant la différenciation entérocytaire et nous soulignons l'importance de différents facteurs dans les étapes successives de maturation de ces jonctions. Ainsi, nous montrons que la laminine 5 est capable d'induire une augmentation d'expression de la E-cadhérine et permet d'initier la mise en place des jonctions adhérentes par un mécanisme dépendant de l'adhérence cellule-matrice extracellulaire: en activant les intégrines α3β1 et α6β4, la laminine 5 induit une augmentation transitoire de l'activité de la PI3 Kinase qui active à son tour la GTPase monomérique Rac1 et son variant Rac1b. Nous montrons que la maturation des jonctions adhérentes est ensuite favorisée par l'émergence de radeaux lipidiques au sein desquels la E-cadhérine et la p120ctn interagissent de façon préférentielle. Le recrutement des protéines des jonctions adhérentes dans ces microdomaines est dépendant de l'activité de Rac1 et conduit à l'apparition de marqueurs de différenciation entérocytaire. Dans une seconde partie, nous étudions le rôle spécifique de la p120ctn dans la régulation de l'homéostasie des cellules intestinale. Nous montrons que l'augmentation du pool cytoplasmique de p120ctn induit une baisse de prolifération des cellules HT-29 suite à l'interaction de p120ctn avec le complexe cycline E /cdk2. Cette association se traduit par une augmentation de la stabilité de la cycline E et conduit à des défauts de duplication des centrosomes. Des effets similaires sont observés dans les cellules cancéreuses et pourraient être à l'origine du développement tumoral.