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  Responsables : Didier Montarras et Christian Pinset (dmontarr@pasteur.fr , cpinset@pasteur.fr)


  resume

 

Contrôles génétiques et épigénétiques de la prolifération et de la différenciation des cellules musculaires - Myf5 et MyoD : des facteurs de détermination ou des effecteurs de la prolifération et de la différenciation des cellules musculaires déterminées

Par des approches ex vivo, nous avons pu montrer que l'expression de Myf5 et MyoD n'est pas nécessaire au maintien de l'identité des cellules musculaires, que la protéine Myf5 est régulée au cours du cycle cellulaire par un mécanisme " protéasome dépendant " et que la protéine MyoD joue un rôle clef dans le contrôle de la croissance des cellules musculaires.



  rapport

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Mise en évidence et rôle(s) de l'instabilité mitotique de Myf5

Nous avons observé que la protéine Myf5 est régulée de façon cyclique dans les myoblastes en phase proliférative. Cette protéine est dégradée à chaque cycle en phase G2M après phosphorylation et par un mécanisme dépendant du protéasome (Lindon et al., 1998). Pour comprendre le rôle de cette dégradation cyclique qui rappelle celle des cyclines, nous avons établi, un système cellulaire, la lignée d'ostéosarcome U20S, permettant l'expression inductible (système tétracycline) de différentes versions mutées de la protéine Myf5. Nous avons identifié un motif à l'extrémité N-terminale du domaine basique de la protéine qui ressemble à la boîte de destruction (D-box) présente dans des protéines sujettes à une dégradation cyclique médiée par le complexe APC (Anaphase-promoting complex/cyclosome). Des mutations dans cette boîte de destruction stabilise la protéine Myf5 en mitose et perturbe la progression des cellules en mitose. ". Un deuxième trait marquant est associé à la stabilisation mitotique de Myf5. Il s'agit de l'augmentation de l'expression d'un autre facteur MRFs, myogénine, qui est associé à l'arrêt de la prolifération et au déclenchement de la différenciation des cellules musculaires. Ainsi, la degradation cylique de myf5 pourrait favoriser le maintien des précurseurs zmusculaires dans le compartiment réplicatif et prévenir l'expression de myogénine. Un manuscript sur ce theme est soumispour publication


MyoD est requis pour le recrutement et le maintien de précurseurs musculaires dans le compartiment prolifératif

Les études de surexpressions effectuées au cours de ces dix dernières années ont surtout mis l'accent sur le pouvoir de conversion myogénique de MyoD et Myf5 et sur leur antagonisme avec la prolifération. L'étude de cellules musculaires dérivées de souris dépourvues de Myf5 ou de MyoD nous a conduits à mettre en évidence un rôle positif de ces facteurs dans le maintien des précurseurs musculaires dans le compartiment prolifératif.Les cellules Myf5-/- cessent de proliférer et se différencient précocement dans des conditions de culture où les cellules Myf5+ continuent de se répliquer. L'atteinte de la capacité des cellules MyoD-/- à proliférer est encore plus marquée. Dans les jours qui suivent leur mise en culture, les cellules MyoD-/- perdent toute capacité à proliférer. Ainsi, à la différence des cellules MyoD+, elles sont rapidement éliminées des cultures au cours des passages. Les souris dépourvues de MyoD présentent un déficit de régénération musculaire. La régénération des muscles du squelette est assurée par les précurseurs musculaires produits par l'activation des cellules musculaires souches qui persistent chez l'adulte. Ce déficit de régénération des animaux MyoD-/- est mis sur le compte d'un défaut de différenciation des précurseurs musculaires. Nos résultats qui sont l'objet d'un manuscrit soumis pour publication indiquent que le recrutement et le maintien des cellules précurseurs du muscle dans le compartiment prolifératif seraient aussi en cause.


Les milieux définis : des outils pour le contrôle du devenir cellulaire

Contrôler la prolifération et la différenciation cellulaire requiert la définition la plus précise possible des milieux de culture. Il est indispensable d'éliminer le sérum des milieux. Nous avons progressé dans cette direction et établi des recettes qui permettent la croissance prolongée et la différenciation de lignées de cellules musculaires et non musculaires. Cette approche nous a conduit à une observation remarquable. Les cellules musculaires, lorsqu'elles sont cultivées dans ce milieu contenant du sérum, co-expriment les facteurs MyoD et Myf5. Ces mêmes cellules cultivées en milieu défini dépourvu de sérum n'expriment ni Myf5, ni MyoD en phase proliférative. Ces facteurs réapparaissent, en particulier le facteur MyoD, dans les cellules quand la densité augmente ou sous l'effet de l'addition d'hormone . Ainsi, des cellules musculaires peuvent être maintenues en culture, en phase proliférative, pendant des dizaines de génération sans exprimer de MRFs et sans pour autant perdre leur identité.


Rôle de la protéine BCL6 dans la prolifération et la différenciation

La protéine BCL6, qui est codée par un gène souvent réarrangé dans les lymphomes non hodgkiniens est perçue comme un répresseur transcriptionnel. La différenciation des cellules musculaires est non seulement caractérisée par l'activation de nombreux gènes mais aussi par la cessation de la prolifération et la répression de gènes ubiquistes, tels que les gènes d'actine cytoplasmique. O. Albagli a poursuivi dans notre laboratoire l'étude du rôle de la protéine BCL6 dans des modèles de cellules musculaires. O. Albagli avait observé,que l'expression de BCL6 augmente au moment de la différenciation des cellules musculaires (Albagli et al., 98). Plus récemment, l'expression inductible (système tétracycline dans les cellules d'ostéosarcome a permis d'observer que cette protéine est associée à des foyers de réplication et que sa surexpression provoque l'apoptose.



  publications

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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
 

Geneviève Antolini

Christian Pinset, DR2 CNRS

Didier Montarras, chef de laboratoire IP

Catherine Lindon ( post doc)

Olivier Albagli CR2 CNRS

 

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