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Imager les voies d'activation des cellules

Les cellules réagissent aux changements de leur environnement grâce à des récepteurs situés dans la membrane cellulaire. Pour éclaircir au niveau de la molécule les voies de cette réaction, il faut utiliser des techniques de pointe.
Imager les voies d'activation des cellules
Lors de cette réaction, le transfert des informations à l'intérieur de la cellule dépend de complexes de signalisation hétérogènes et transitoires, impliquant des récepteurs en surface ainsi que des protéines intracellulaires et d'adaptation. Ces ensembles ont un rôle crucial dans l'activation des leucocytes T, impactant donc la capacité du système immunitaire à réagir de manière adéquate face à l'intrusion de pathogènes.

Les techniques expérimentales actuelles ne permettent pas d'éclaircir la structure, le contenu et l'organisation des complexes de signalisation. Le projet PALM TCR COMPLEXES (Studying the structure and dynamics of TCR nucleated complexes at the single molecule level), financé par l'UE, voulait imager les complexes en aval du récepteur des leucocytes T, en associant la microscopie de localisation par photoactivation (PALM) et la microscopie de molécule unique (SMLM).

Les chercheurs ont notamment modélisé comment des molécules participant aux complexes de signalisation sont intégrées à l'activation de la cellule. Ils sont partis de l'idée que les complexes ont divers niveaux d'organisation dynamique, correspondant aux nombreuses fonctions des cellules T activées.

Les résultats de l'imagerie ont montré que les complexes de signalisation sont caractérisés par une organisation à l'échelle nanométrique de la membrane plasmique des cellules T activées. La reconstitution de ces images en plusieurs couleurs a permis d'atteindre une résolution de 20 nm, suffisante pour étudier les complexes de signalisation au niveau de la molécule.

Grâce à l'imagerie de molécule unique en super-résolution, les scientifiques ont pu éclaircir la complexité des interactions entre molécules, y compris une éventuelle coopération ou compétition dans les liaisons. Leurs travaux ont montré que des complexes de signalisation coopèrent lors de l'activation des cellules T. En outre, les chercheurs ont utilisé des modèles biophysiques et des méthodes statistiques pour élucider des mécanismes critiques d'activation des cellules par les complexes de signalisation.

Les techniques mises au point conviennent pour d'autres systèmes de signalisation, et permettront de bien mieux comprendre la composition et la formation des complexes d'activation cellulaire, en bonne santé comme en cas de maladie. Ceci ouvrira de nouvelles opportunités de traitement pharmacologique pour des maladies impliquant une signalisation aberrante et un dysfonctionnement cellulaire, comme le cancer.

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Thèmes

Life Sciences

Mots-clés

Activation des leucocytes T, signalisation, PALM TCR COMPLEXES, PALM, SMLM