Déchiffrer le mécanisme de la division cellulaire
La cytokinésie est une étape irréversible qui sépare une cellule mère en deux cellules sœurs après la mitose, la division cellulaire. Le positionnement adéquat du site de division et la coordination de la cytokinésie avec la progression du cycle cellulaire sont essentiels pour assurer la distribution égale de l'ADN et la division spécifique des éléments du cytoplasme.La Schizosaccharomyces pombe (une levure à fission) a émergé en tant que modèle de système pour les études de division cellulaire. Des expériences significatives dans les années 1970 ont permis de comprendre le rôle des protéines du cytosquelette dans la cytokinésie. Des chercheurs ont découvert qu'une ceinture d'actine et de myosine de classe II forme un anneau contractile au point de clivage des cellules et gère la cytokinésie.Dans le cas de la levure à fission, cette ceinture est composée de plus de cinquante protéines et on ignore encore comme cette structure complexe fonctionne. L'assemblage de l'anneau contractile dépend partiellement des structures de protéines formées autour du noyau avant la division, que l'on appelle les nœuds corticaux médians (NCM).Ils encouragent la division médiane en recrutant des facteurs de protéines de division et en contrôlant le déclenchement de la mitose. Le projet SPTPCDR2 («Spatio-temporal control of cell division in fission yeast») s'est concentré sur le rôle de l'un des facteurs impliqués dans la régulation de la division cellulaire, la kinase Cdr2.Tout d'abord, les chercheurs ont découvert que Cdr2 possède des motifs qui relient directement les phospholipides membranaires, accrochant ainsi cette protéine à la membrane. En utilisant des expériences de mutation génétique, ils ont démontré que Cdr2 possédait des sites de liaisons supplémentaires pour l'oligomérisation, ces derniers étant essentiels à la formation des NCM.Les scientifiques ont également découvert que cette activité était régulée par la phosphorylation de la Cdr2 par la kinase, Pom1. La phosphorylation par Pom1 diminuait l'affinité de Cdr2 pour la membrane, mais Pom1 régulait également de manière négative les interactions de Cdr2 pour éviter son agglomération.Pom1 contrôle également l'activité de Cdr2 comme facteur de promotion mitotique. On ignore encore si cette régulation est indépendante à la régulation de l'assemblage des NCM. La surexpression de Cdr2 démontre que Pom1 contrôle l'activité Cdr2 en plus de la distribution des NCM et que les deux fonctions étaient régulées indépendamment l'une de l'autre. Ces résultats importants ont été soumis pour être publiés.En conclusion, SPTPCDR2 a découvert des mécanismes complexes par lesquels Cdr2 organise les NCM, et par lesquels Pom1 inhibe l'assemblage et l'activité des NCM par Cdr2 pour promouvoir une cytokinésie au moment opportun.Les données du projet contribueront à fournir des informations sur le processus à la base du développement de nombreuses maladies pour ainsi contribuer à leur éradication. Les détails des mécanismes moléculaires à l'origine de la division cellulaire contribueront au développement de la médecine personnalisée.
