Rôles des protéoglycanes à chaines héparane sulfate dans le contrôle du nombre d’extensions cellulaires polarisées

Dima R¹, Bah Tahé M¹, Rivollet L¹, Chabi Y¹, Shaye D² et Bénard C¹

1. Dept. Sciences biologiques, Université du Québec à Montréal, Canada
2. Dept. Physiology and Biophysics, University of Illinois at Chicago, USA

La régulation de la morphologie et de la polarité des cellules est essentielle au développement et à la physiologie. Les protéoglycanes héparane sulfate (HSPGs) modèlent des interactions entre des morphogènes et des signaux de guidage avec leurs récepteurs respectifs, afin de susciter des réponses cellulaires appropriées. Les HSPGs sont constitués d’un noyau protéique sur lequel sont attachées des chaînes glycosaminoglycanes d’héparane sulfate (HS), synthétisées par les glycosyltransférases de la famille exostosine (EXT). Une perturbation de la biosynthèse des chaînes HS entraîne des conséquences pléïotropes, notamment un développement anormal et la formation de tumeurs chez l'humain. La perte complète de l’exostosine glycosyltransférase chez la souris, le poisson, les mouches et les vers conduit à de graves défauts morphogénétiques et à la létalité embryonnaire. En utilisant nos mutants hypomorphes viables des deux gènes de l’exostosine glycosyltransférase de C. elegans, rib-1 et rib-2, nous avons relevés l’implication des HSPGs dans la régulation de l’établissement d’une morphologie appropriée de cellules polarisées. En particulier, les mutants rib-1 et rib-2 présentent des projections cellulaires surnuméraires dans les neurones et la cellule excrétrice. Par une approche de génétique moléculaire et de biologie cellulaire, chez le modèle d’étude C. elegans, nous abordons les mécanismes cellulaires et moléculaires développementaux mettant en jeu les HSPGs dans le contrôle du nombre de projections des cellules polarisées. L’étude de la relation entre structure polarisée et fonction de la cellule, ainsi que de la fonction de récepteur et signaux de guidage aideront dans la lutte contre des maladies orphelines tels que la maladie des inclusions micro-villositaires ou encore la maladie des mouvements miroirs congénitaux.