Rozprawy doktorskie: „Myosine A”

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El, Bahloul Amel. "Caractérisation fonctionnelle et structurale de trois myosines non conventionnelles : la myosine VI, la myosine VIIa et la myosine IB d'Acanthamoeba". Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA112138.

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Guimard, Laurent. "Modélisation et synthèse de peptides interagissant avec une protéine cible : application au complexe calmoduline-RS20". Montpellier 1, 1995. http://www.theses.fr/1995MON1T037.

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3

Bhat, Alka. "Les dynamiques d'agrégats de myosine et leurs rôles dans les fermetures d'epithelia". Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAJ070.

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Streszczenie:

Les agrégats de myosine ont été observés dans plusieurs systèmes : chez la Drosophile, C. elegans, ou encore dans des expériences avec des cytosquelettes reconstitués in vitro. Cependant, leur intégration dans un cadre général manque. En théorie, les filaments d’actine et les moteurs de myosine suivent des lois génériques d’auto-organisation. Des découvertes récentes du laboratoire montrent que la dynamique de ces agrégats à l’intérieur d’un anneau de cytokinèse sont en effet associés à des fonctions biologiques : la génération de stress lorsque leurs mouvements sont radiaux, et au transport lorsque leurs déplacements sont tangentiels. Dans ce travail de thèse, nous montrons que ces règles simples sont conservées lors du processus de cicatrisation par l’anneau d’acto-myosine dans les monocouches de cellules épithéliales. En utilisant la microfabrication, la biologie cellulaire, l’imagerie quantitative et la physique théorique, nous établissons que les agrégats radiaux et tangentiels sont respectivement associés à une fermeture locale ou à un arrêt de l’anneau. La conservation de ce mécanisme entre les systèmes uni- et multi-cellulaires suggère que la dynamique de ces agrégats de myosine pourrait être utilisée comme la lecture générique pour cartographier et prédire les changements de formes des embryons en développement
Myosin clusters have been reported in a variety of systems, such as Drosophila, C. elegans, and acto-myosin in vitro assays. However, their integration in a general framework is still lacking. In theory, actin filaments and myosin motors are predicted to follow generic rules of self-organisation. Recent findings from the laboratory reported that cluster dynamics within cytokinetic rings are associated with biological functions, i.e. stress generation when radial, and transport when tangential. In this study, we show that these simple rules hold as well for acto-myosin ring wound closure in epithelial monolayers. By using microfabrication, cell biology, quantitative imaging and theoretical physics, we report that radial and tangential clusters are related to local closures and stalled portions of rings, respectively. This conserved mechanism between single and multi-cellular system suggests that these myosin clusters dynamics could be used as generic read-out for mapping and predicting changes in shapes in developing embryos

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Harricane-Vors, Marie-Cécile. "Etudes in vitro de l'interaction entre l'actine et des protéines associées : gelsoline, caldesmone, myosine". Montpellier 1, 1990. http://www.theses.fr/1990MON11303.

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Bonafé, Nathalie. "Structure et régulation du complexe actine-myosine dans le muscle squelettique". Montpellier 1, 1994. http://www.theses.fr/1994MON1T009.

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Aubry, Aurélie. "Recherche d'interacteurs de Myosine II au cours de l'intercalation cellulaire chez l'embryon de Drosophila melanogaster". Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX22117/document.

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Streszczenie:

Un tissu épithélial est composé de cellules polarisées, étroitement liées les unes aux autres par des jonctions adhérentes. La perte de ces jonctions adhérentes est la première étape dans le développement des cancers au niveau des tissus épithéliaux. Il est donc important de comprendre les mécanismes d’attachement inter-cellulaire. Pour étudier ces interactions, nous utilisons comme modèle l’embryon de drosophile, où une fine régulation des jonctions adhérentes est requise pour l’une des étapes précoces de développement. Durant cette étape du développement, les cellules épithéliales changent de voisines le long de l’axe antéro-postérieur sans perdre leur adhérence cellulaire. Ce processus d’intercalation cellulaire est dû au recrutement polarisé du moteur moléculaire Myosine II au niveau des jonctions qui se désassemblent. Il a été mis en évidence qu’au cours de ce processus la perte de fonction de la voie JAK/STAT perturbe la localisation de la Myosine II. Au cours de ma thèse, j’ai réalisé un crible génétique dans un contexte mutant pour le ligand de la voie JAK/STAT pour me permettre d’identifier des interacteurs potentiellement impliqués dans le contrôle spatial de Myosine II. J’ai pu mettre en évidence plusieurs gènes pouvant être impliqués dans cette intercalation. Parmi ces candidats, je me suis focalisée sur celui montrant le plus fort phénotype : le gène CG13992. La caractérisation de ce gène a fut la seconde étape de mon travail de thèse (car seules les séquences nucléotidiques et protéiques étaient connues). Les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence l’implication de ce gène dans la localisation de la Myosine II mais ils restent à confirmer
Epithelial tissue is composed of polarized cells, which are closely attached to each other by adherens junctions. The loss of adherens junctions is often a key step in the development of cancer in epithelial tissues. It is therefore important to understand the mechanisms of attachment between the cells. To study such epithelial plasticity, we use the Drosophila embryo as a model system, where a fine regulation of adherens junctions is required for one of the early processes of development: germ band elongation. During this process, epithelial cells change their neighbors along the anterior-posterior axis (cell cell intercalation) without loss of cell adhesion. Polarized recruitment of the molecular motor Myosin II at the junctions, that disassemble and reassemble, underlies the intercalation process. In part, intercalation relies on the normal activity of the the JAK / STAT pathway that is crucial for the spatial control of Myosin II. During my PhD, I conducted a genetic screen, in a mutant for the ligand of the JAK / STAT pathway, designed to identify second site interactors for Myosin II control. I identified several genes that appear to be involved in the intercalation process. Among these candidates, I focused on one with the strongest phenotype: the gene CG13992. The functional characterization of this gene was the second stage of my thesis (because only the nucleotide and the protein sequences were known). Preliminary results highlight the involvement of this gene in the localization of Myosin II that remain to be confirmed

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Masson, d'Autume Adèle de. "Lymphocytes B régulateurs dans la GVH chronique humaine et rôle de la myosine 18A dans la cytotoxicité des lymphocytes NK". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCC177/document.

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Streszczenie:

L’allogreffe de cellules souches hématopoïétiques allogéniques (HSCT, hematopoietic stem cell transplantation) reste le seul traitement curatif pour de nombreux patients atteints d’hémopathies malignes. Dans près d’un cas sur deux, l’allogreffe se complique de réaction chronique du greffon contre l'hôte (GVH (graft-versus-host) chronique). Les lymphocytes B régulateurs sont une population de lymphocytes B sécrétant de l’interleukine (IL)-10 et capables d’inhiber les réactions inflammatoires. Nous avons montré que chez l’homme atteint de GVH chronique active, la fréquence des lymphocytes B régulateurs est diminuée dans le sang périphérique. Les lymphocytes B régulateurs sont principalement enrichis dans la population B de phénotype mémoire et plasmablastique. Une augmentation de la fréquence des plasmablastes et une diminution du nombre de lymphocytes B de phénotype mémoire chez les patients allogreffés atteints de GVH chronique active suggèrent des altérations de la différenciation terminale des lymphocytes B. Nos travaux ont également porté sur les lymphocytes NK qui ont un rôle cytotoxique. Nous avons identifié l’un des récepteurs de surface des lymphocytes NK, CD245, comme étant la myosine 18A. La myosine 18A est impliquée dans l’organisation du cytosquelette et constitue un récepteur du surfactant A. Nous avons montre qu’il s’agissait d’un récepteur co-activateur de la cytotoxicité NK et que cette augmentation de cytotoxicité pourrait être liée à la stimulation de l’expression de la molécule de stimulation CD137 (4-1BB) à la surface du lymphocyte NK. Ces résultats suggèrent un potentiel rôle thérapeutique de l’utilisation d’anticorps agonistes spécifiques de CD245
Allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) remains the only curative treatment for many patients with haematological malignancies. In almost half of the cases, it is complicated by chronic graft-versus-host disease (cGVHD). Regulatory B cells are a population of B cells secreting interleukin (IL)-10 that can inhibit the immune responses. We have shown that in patients with active cGVHD, the frequency of regulatory B cells is decreased in the peripheral blood. Regulatory B cells are enriched in the memory B cell and plasmablast B cell pools. Increased plasmablasts frequencies and decreased memory B cells frequencies were found in patients with active cGVHD, suggesting alterations in the terminal differentiation of B cells. Our work also focused on NK cells that have a cytotoxic role. We identified one surface receptor of NK cells, CD245, as myosin 18A. Myosin 18A is involved in the organization of the cytoskeleton and is a receptor of the surfactant A. We have shown that myosin 18A was a coactivating receptor of the NK cytotoxicity and that this increase in cytotoxicity could be linked to the stimulation of the expression of CD137 (4-1BB) on the surface of the NK lymphocyte. These results suggest a potential therapeutic role of the use of specific CD245 agonist antibodies

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Blanchoin, Laurent. "Interaction actine-myosine. Caracterisation des complexes formes entre l'actine et le sous-fragment-1 de la myosine". Paris 6, 1996. http://www.theses.fr/1996PA066044.

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L'interaction actine-myosine est la base moleculaire du phenomene de la contraction musculaire. Nous avons caracterise les complexes formes entre l'actine et le sous-fragment-1 de la myosine (s#1). Nous avons d'abord choisi comme modele l'etude de l'interaction entre l'actine monomerique (actine-g) et le sous-fragment-1 de la myosine. Nos etudes de cinetiques rapides, en fluorescence, montrent qu'en solution le sous-fragment-1 de la myosine peut interagir soit avec une molecule d'actine pour former un complexe binaire (gs), soit avec deux molecules d'actine pour former un complexe ternaire (g#2s) suivant le rapport actine-g/s#1. La formation de ces complexes resulte d'une etape d'isomerisation precedee d'un pre-equilibre rapide. La vitesse de formation du complexe g#2s (50s#-#1) est proche de celle du complexe filament d'actine (actine-f)-s#1 (20s#-#1). Gs et g#2s sont dissocies par les nucleotides atp et adp avec des vitesses differentes. Les cinetiques et le mecanisme de dissociation de g#2s par l'atp sont tres proches de ceux observes pour la dissociation du complexe actine-f-s#1 par le nucleotide. G#2s semble donc un bon modele pour l'etude de l'interface actine-f-s#1. L'orientation des deux molecules d'actine dans g#2s est probablement tres proche de celle des deux sous-unites longitudinales adjacentes du filament d'actine en interaction avec la tete de myosine. L'interaction actine-f-s#1 a ete etudiee dans des conditions physiologiques. La constante de vitesse d'association du s#1 avec l'actine-f est une fonction du nombre de s#1 fixes par actine dans le polymere. Les resultats sur l'interaction de l'actine-g ou -f avec le sous-fragment-1 de la myosine suggerent que differentes proprietes mecaniques lors de l'interaction actine-myosine peuvent etre correlees avec differentes orientations de la tete de myosine et differents rapports actine/myosine

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Ripoll, Léa. "Role of myosin VI and actin dynamics in membrane remodeling during pigmentation". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCB102.

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Le trafic intracellulaire consiste en la formation et le transport de vésicules ou tubules qui acheminent des composants protéiques et lipidiques entre les différents organites ou avec la membrane plasmique. L’élaboration de ces tubulo-vésicules est initiée par le remodelage local d’une membrane, tout d’abord en générant une courbure puis un bourgeon qui, s’allongeant, forme la tubulo-vésicule. Enfin, la rupture de la membrane, ou scission, libère le transporteur nouvellement formé. Ces étapes repose sur un sculptage profond de la membrane. Ceci requière des forces générées par des moteurs moléculaires, lesquels s’associent aux cytosquelettes comme les microtubules ou les filaments d’actine. Afin de mieux comprendre comment le cytosquelette et leurs moteurs façonnent ces transporteurs, nous avons examiné le rôle de l’actine et de la myosine VI dans la formation de tubules membranaires aux mélanosomes. Les mélanosomes sont des organites apparentés aux lysosomes, générés dans les mélanocytes de la peau et de la choroïde de l’œil, et qui sont le lieu de synthèse et de stockage d’un pigment, la mélanine. Dans l’épiderme, ces compartiments spécialisés évoluent par différentes étapes de maturation qui aboutissent à leurs transferts aux cellules voisines, les kératinocytes. Les mélanosomes sont des organites dynamiques qui reçoivent et recyclent constamment des composants membranaires, comme la SNARE VAMP7. Nous résultats montrent que la myosine VI et son adapteur optineurine se localisent à un sous-domaine spécifique de la membrane des mélanosomes, ou elles contrôlent la scission de tubules. En effet, l’activité motrice de la myosine VI et le réseau d’actine branchée, dépendant des complexes Arp2/3 et WASH, permettent la constriction des membranes du tubule et son détachement du mélanosome. Un défaut de scission de ces tubes engendre des mélanosomes plus pigmentés, enrichis en cargos et au pH plus acide. L’altération de l’homéostasie du mélanosome affecte sa fonction, comme sa capacité à être sécrété et transféré aux kératinocytes. Nos résultats démontrent que la myosine VI en coopération avec le cytosquelette d’actine permet la constriction et fission de membranes aux mélanosomes. Les intermédiaires de transport ainsi formés recyclent des protéines cargos pour leur possible réutilisation, et participent ainsi au maintien de l’homéostasie et de la fonction de ces organites
Intracellular transport among organelles and the plasma membrane occurs through the formation and transport of vesicular and tubular membrane carriers. The formation of these carriers requires first the bending of membrane and the generation of a bud, followed by its elongation to form the tubule-vesicle. Lastly, the carrier is released from the membrane source by the scission of the membrane. Importantly, all these different steps need an accurate orchestration to properly deform the membrane. The actions exerted by molecular motors onto microtubule and actin cytoskeletons provide forces onto membrane that contribute to its remodeling during the biogenesis of carrier. Actin filaments (F-actin) and myosins are thought to participate in the initiation and the fission of carriers. However, the role of actin machinery during carrier biogenesis remains elusive. We thus decided to address the role of F-actin and the actin-based motor myosin VI in the formation of tubular intermediates at melanosome. Melanosomes are lysosome-related organelles of skin melanocytes and eye pigment cells that function in the synthesis and storage of the melanin pigment. Melanosomes originate from endosomes and progressively mature into fully pigmented compartments, which fate is to be secreted and transferred to neighboring keratinocytes. Melanosomes are dynamic organelles that constantly receive, but also recycle proteins such as the SNARE VAMP7 through the formation and release of tubular intermediates. Our work reveals that myosin VI, together with Arp2/3- and WASH-mediated branched actin localize at specific melanosomal subdomains where they promote the constriction and scission of tubular intermediates. This fission event allows the export of components such as VAMP7 from melanosomes and promotes their maturation and subsequent transfer to keratinocytes. Altogether, our results uncover a new role for myosin VI and F-actin in the constriction and scission of membrane tubules at melanosome that is required for organelle homeostasis and function

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Lheureux, Karine. "Transduction mécano-chimique dans le muscle squelettique : étude comparative des complexes acto-myosine à l'état monomérique et filamenteux". Montpellier 1, 1995. http://www.theses.fr/1995MON1T015.

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Vigouroux, Clémence. "Regulation of actin assembly and mechanotransduction in cell-matrix adhesion complexes by the protein RIAM The PIP2-talin-RIAM-VASP pathway controls actin polymerization and organisation Talin dissociates from RIAM and associates to vinculin sequentially in response to the actomyosin force Integrin-bound talin head inhibits actin filament barbed-end elongation". Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASL015.

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Lors de la migration cellulaire, les complexes d’adhérence contrôlent la production de force et l’adaptation aux propriétés mécaniques de l’environnement. Le but de ce projet était de comprendre les mécanismes moléculaires par lesquels ces complexes contrôlent la force produite par l’assemblage du cytosquelette d’actine et codent une information mécanique en réaction biochimique. La première étude montre que les protéines taline, RIAM et VASP s’assemblent à la surface d’une membrane pour stimuler l’assemblage de l’actine par un nouveau mécanisme. La deuxième partie est basée sur la reconstitution de la machinerie mécano-sensible des complexes d’adhérence avec des protéines pures sur une surface micro-imprimée observée en microscopie. L’étude montre que la protéine étirable taline échange son partenaire RIAM contre la vinculine en réponse à la force du cytosquelette. La taline code donc l’information mécanique en recrutant les partenaires qui correspondent à son degré d’étirement
During cell migration, adhesion complexes control the production of force and the adaptation to the mechanical properties of the environment. The aim of this project was to understand the molecular mechanisms by which these complexes control the force produced by actin assembly and encode mechanical information into biochemical reactions. The first study shows that the proteins talin, RIAM and VASP assemble on the surface of a membrane to stimulate actin assembly by a novel. mechanism The second part is based on the reconstitution of the mechanosensitive machinery of the adhesion complexes with pure proteins on a micropatterned surface observed in microscopy. The study reveals that the stretchable protein talin exchanges its partner RIAM for vinculin in response to the force transmitted by the actin cytoskeleton. Talin thus codes mechanical information by recruiting partners that correspond to its degree of stretch

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Dürrwang, Ulrike. "Funktionelle Charakterisierung unkonventioneller Myosine aus Dictyostelium discoideum". [S.l. : s.n.], 2003. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=967265800.

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Lagny, Thibaut. "Myosine 1b – Mécanique membranaire et dynamique cellulaire". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLET007.

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Streszczenie:

La myosine 1b, un moteur moléculaire non-conventionnel, est impliquée dans une variété de processus cellulaires, contrôlant, par exemple la morphologie endomembranaire, le développement des axones et la ségrégation cellulaire. Le mécanisme par lequel la myosine 1b est capable de remplir ses fonctions dans une variété de régions cellulaires reste inconnu à ce jour, mais les phénotypes décrits suggèrent un rôle de la myosine 1b à l'interface entre les membranes et l'actine. Notamment, elle est nécessaire pour une ségrégation cellulaire efficace après l'activation du récepteur EphB2 qui induit la contraction cellulaire.Cette thèse présente une caractérisation détaillée des effets de la myosine 1b sur (1) les propriétés mécaniques de la membrane cellulaire, étudiées par tirage de tubes membranaires à l’aide d’une pince optique, et (2) la dynamique du cytosquelette d'actine et des protéines transmembranaires, étudiées à l’aide d’une variété de méthodes basées sur l’imagerie microscopique.Dans cette thèse nous montrons que les myosines de classe 1 ne changent pas généralement la tension membranaire effective dans les cellules adhérentes, probablement en raison de mécanismes de compensation efficaces. De plus, nous montrons que la friction entre le cortex d'actine et la membrane plasmique dépend de la densité totale des liens entre membrane et cortex et de la fraction relative des protéines liées. L’inefficacité de la contraction cellulaire observée en absence de la myosine 1b est donc indépendante d'un changement global et persistant de la tension membranaire effective.Dans la deuxième partie de cette thèse, nous montrons que la myosine 1b ne modifie pas la dynamique du récepteur EphB2, c'est-à-dire son comportement de diffusion et de clustering, dans la membrane plasmique.Enfin, en utilisant la microscopie TIRF-SIM et une description quantitative des flux d'actine, nous révélons que la myosine 1b a un effet intrigant mais non-intuitif sur la dynamique de l'actine à la surface ventrale des cellules.En conclusion, même si le mécanisme par lequel la myosine 1b change la réponse cellulaire après stimulation des récepteurs EphB2 reste encore inconnu, nous avons finalement été en mesure de lier sa fonction à une observation bien définie et quantifiable, à savoir la modification de la dynamique des flux d'actine. Les expériences futures seront en mesure de répondre à cette observation et de disséquer son mécanisme sous-jacent. Cela permettra de conclure si la myosine 1b a un effet commun qui régit tous ses rôles biologiques décrits
The unconventional motor protein myosin 1b is involved in a variety of cellular processes, controlling, e.g. endomembrane shape, axon development, and cell segregation. The mechanism by which myosin 1b is able to fulfil its functions in a variety of cellular locations remains unknown to date, yet the described phenotypes suggest a role of myosin 1b at the interface between membranes and actin. Notably, it is required for efficient cell segregation after activation of the EphB2 receptor which induces cell contraction.This thesis presents a detailed characterization of the effects of myosin 1b on (1) the mechanical properties of the cell membrane, studied by membrane tether pulling with an optical tweezer, and (2) the dynamics of the actin cytoskeleton and transmembrane proteins, studied by a variety of microscopy-based methods.Here we show that class 1 myosins do not generally change effective membrane tension in adherent cells, likely due to efficient compensation mechanisms. Furthermore, we show that friction between the actin cortex and the plasma membrane depends on the total density of membrane-cortex linkers and the relative fraction of bound proteins. The observed deficiency in cell contraction in absence of myosin 1b is thus independent of a persistent, global change in effective membrane tension.In the second part of this thesis, we show that myosin 1b likely does not change EphB2’s receptor dynamics in the plasma membrane, i.e. its diffusion and clustering behavior.Finally, using TIRF-SIM imaging and quantitative description of actin flows, we reveal that myosin 1b has an intriguing yet non-intuitive effect on actin dynamics at the cellular ventral surface.In conclusion, even if the mechanism by which myosin 1b changes cellular response to EphB2 stimulation still remains unknown, we have finally been able to pinpoint its function to a well-defined and quantifiable observation, i.e. changed actin flow dynamics. Future experiments will be able to address this observation and dissect its underlying mechanism. This will allow concluding on whether myosin 1b has a common effect that governs all its described biological roles

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Coureux, Pierre-Damien. "Etudes structurales d'un moteur moléculaire : la myosine". Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA112073.

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Streszczenie:

Les moteurs moléculaires sont des protéines capables de produire une force : elles peuvent hydrolyser un nucléotide, l'ATP, et convertir l'énergie chimique libérée en énergie mécanique. Cette caractéristique intéressante est partagée par trois grandes familles de moteurs moléculaires, les myosines, les kinésines et les dynéines. Les myosines, notre famille préférée, interviennent dans une kyrielle de fonctions cellulaires comme la contraction musculaire, l'oui͏̈e, la vue, la pigmentation de la peau, la digestion, le développement cérébral, le trafic intracellulaire, la division cellulaire ou bien la phagocytose. Pour comprendre les bases de leur génération de force, et pour à plus long terme utiliser les moteurs moléculaires comme cible thérapeutique, les myosines de classe II et V ont été étudiées pour leurs caractéristiques particulières. Ces myosines partagent le même mécanisme de production de force, même si elles possèdent des fonctions très différentes dans la cellule. Les résultats cinétiques et structuraux de ces deux classes de myosines ont permis de mieux comprendre le cycle catalytique de la myosine avec son partenaire, l'actine. De nouveaux états conformationnels de myosine V, isolés par cristallographie, ont permis de décrire les éléments structuraux responsables de l'interaction forte de la myosine et de l'actine, ainsi que l'effet du nucléotide sur le complexe actomyosine. Les études menées sur différents mutants de myosine II ont de plus apporté quelques éléments de réponse sur une étape clé de la production de force des myosines ; la libération de l'un des produits d'hydrolyse
Molecular motors are proteins that are able to produce a force : they convert the chemical energy released from ATP hydrolysis into mechanical force. This interesting feature is shared among three molecular motors families : myosins, kinesins and dyneins. Myosins, our favorite family, are involved in a litany of cellular functions as muscular contraction, hearing, vision, skin pigmentation, digestion, brain development, intracellular traffic, cellular division or phagocytosis. To understand the basis of force generation, and one day to use molecular motors as therapeutic targets, class II and V myosins were studied for their interesting features. These myosins share the same production force mechanism, but they have totally different functions in the cell (one forms filaments and contracts muscular fibers whereas the other is a dimer and carries vesicules). Kinetic and structural results on those two myosins classes helped to better understand the catalytic cycle of myosin with its partner, actin. Some new conformational states of myosin V, isolated by crystallography, allowed us to describe the structural elements responsible of the strong interaction between myosin and actin, and the effect of the nucleotide on the actomyosin complex. The studies lead on different myosin II mutants gave some parts of answer on a key step on myosin production force ; one of the hydrolysis products release. These mutants participated to a better understanding of the aim of some residues in the kinetic differences within the myosin superfamily

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Isabet, Tatiana. "Etudes structurales d'un moteur moleculaire : la myosine". Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066319.

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Les moteurs moléculaires sont des protéines capables de produire une force : elles peuvent hydrolyser l'ATP en ADP + phosphate inorganique, et convertir l'énergie chimique libérée en énergie mécanique. Cette thèse se focalise sur l’étude d’une famille de moteurs moléculaires, les myosines qui se déplacent le long des filaments d’actine et assurent d’importantes fonctions cellulaires. La myosine VI est une myosine très particulière par la direction et la variabilité de ses pas. Plusieurs structures ont permis de mieux comprendre son mécanisme de motilité en révélant l’existence d’une flexibilité au sein du sous-domaine qui amplifie les réarrangements du domaine moteur, nommé bras de levier. Les réarrangements au sein de son domaine moteur est cependant similaire à ceux qu’effectuent les autres moteurs de directionalité opposée. La cristallisation de la myosine VI dans des états structuraux encore non décrits pour d’autres membres de cette superfamille a permis de mieux comprendre (1) comment l’hydrolyse peut avoir lieu dans le site actif et (2) comment la myosine évite des cycles futiles en piégeant efficacement le phosphate après sa génération (3) comment l’actine favorise la transition vers un autre état dans lequel une porte de sortie est ouverte pour laisser le phosphate s’échapper. L’analyse de mutants ponctuels a permis de valider les hypothèses émises par la visualisation de ces nouvelles structures.

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Stordeur, Jean-Marc. "Evaluation de la taille de l'infarctus du myocarde thrombolysé par le dosage de la myosine plasmatique". Montpellier 1, 1991. http://www.theses.fr/1991MON11213.

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Ennomani, Hajer. "Contractile response of biomimetic actomyosin systems". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAY054/document.

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Streszczenie:

La contractilité cellulaire, un phénomène orchestrée par le système d'actomyosine, est un régulateur critique d'une large gamme de processus cellulaires, y compris l'établissement de la polarité cellulaire, la migration cellulaire, l'intégrité des tissus au cours de la morphogenèse ou du développement. Une simple perturbation de la génération de la force et des propriétés mécaniques des cellules peut affecter leurs fonctions physiologiques et par conséquent peut conduire à des défauts pathologiques y compris le cancer.Cependant, les mécanismes qui contrôlent la production de la force par le système acto-myosine et leurs modes de régulation dans les cellules ne sont pas pleinement compris. Au cours de ma thèse, j'ai utilisé un système biomimétique fait d'un ensemble minimal de protéines purifiées pour étudier les propriétés contractiles du système actomyosin.L'objectif était de comprendre comment l'architecture des filaments d'actine peut modifier la réponse contractile. A cet effet, j'étais d'abord intéressée par la construction d'une variété d'organisation de l'actine qui servira après comme substrat pour les moteurs moléculaires (la myosine) lors de la contraction.Afin de comprendre les principes généraux qui dictent l'assemblage de l'actine, nous avons développé un modèle numérique qui nous a permis d'identifier les paramètres clés, y compris l'interaction entre les filaments d'actine, les propriétés mécaniques de ces filaments et l'activation par contact entre une région de nucléation et les filaments d'actine qui poussent à partir d'un motif adjacent. Ce modèle a été utilisé en premier lieu pour implémenter les propriétés reliées à l'actine et en second lieu pour évaluer la réponse contractile des structures d'actine induite par la myosine.Durant ma thèse, j'ai pu démontrer que le niveau de connectivité module la déformation du réseau d'actine induite par la myosine, selon leur architecture. J'ai montré aussi que les protéines de pontages des filaments d'actine sont nécessaires pour effectuer une déformation et générer des forces au niveau des réseaux d'actine dynamiques en présence de la myosine. De plus, nous avons développé les simulations numériques dans le but de relier la déformation macroscopique des structures d'actines due à la myosine avec le mécanisme microscopique sous-jacent.Ce travail a révélé comment la variété des réseaux d'actine contracte d'une façon différente même en respectant les mêmes conditions biochimiques et a démontré l'importance de l'effet du réarrangement dynamique des structures d'actine sur la modulation de sa contractilité
Cellular contractility – the internal generation of force by a cell orchestrated by theactomyosin machinery – is a critical regulator of a wide range of cellular processes includingthe establishment of cell polarity, cell migration, tissue integrity or morphogenesis duringdevelopment. Disruptions of the force generation and of mechanical properties of living cellsaffect their physiological functions and consequently can lead to pathological defectsincluding cancer. However, the parameters or mechanisms that drive force production by theactin-myosin system and their mode of regulation in cells are not fully understood. During myPhD, I used biomimetic system made of a minimum set of proteins to study the properties ofactomyosin contractile systems. The goal was to understand how/if the actin architecture canmediate the contractile response. For this purpose, I was first interested in building a varietyof actin organization that will serve next as substrate for myosin during contraction. Tounderstand the general principles that dictate geometrically-controlled actin assembly, wedeveloped a model that allowed us to identify key parameters including filaments/filamentsinteraction, filament mechanical property and contact activation between actin filamentsgrowing from the adjacent pattern and the nucleation area. These actin templates were usedthen to evaluate the response of oriented actin structures to myosin-induced contractility. Idemonstrated that crosslinking level modulates the myosin-induced deformation of actinnetworks according to their architecture. I showed also that crosslinkers are necessary tosustain myosin-driven deformation and force production of dynamic actin networks. Inaddition, we developed numerical simulation in order to relate the observed myosin-drivenactin deformation with the underlying microscopic mechanism. This work revealed howdiverse cellular actin networks contract differently to a define set of biochemical conditionsand hence how dynamic rearrangements can modulate network contractility

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Korfage, Joannes Antonius Maria. "Myosin heavy chain composition of the human jaw muscles". [S.l. : Amsterdam : s.n.] ; Universiteit van Amsterdam [Host], 2004. http://dare.uva.nl/document/75060.

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Seyer, Pascal. "Etude de l'implication directe de l'activité mitochondriale dans la régulation de la différenciation des myoblastes". École nationale supérieure agronomique (Montpellier), 2005. http://www.theses.fr/2005ENSA0027.

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De nombreuses données indiquent que, parallèlement à son rôle dans le métabolisme énergétique, l'activité mitochondriale intervient également dans l'induction de l'apoptose, ainsi que dans la régulation de la prolifération et de la différenciation cellulaires. Il existe en particulier une véritable régulation de la différenciation myogénique par l'activité mitochondriale. En effet, une inhibition de l'activité mitochondriale par le chloramphénicol abroge la différenciation des myoblastes. Réciproquement, cette dernière est potentialisée par une stimulation de l'activité de l'organite induite par surexpression du récepteur mitochondrial de la T3. Cette régulation est indépendante de la production d'ATP par l'organite, et implique le contrôle de l'expression de myogénine et de l'activité des facteurs myogéniques. Dans ce travail, nous avons étudié les mécanismes impliqués dans l'influence myogénique de l'activité mitochondriale. Dans une première partie, nous avons démontré que l'expression du proto-oncogène cMyc, est respectivement stimulée ou diminuée par une inhibition ou une stimulation de l'activité mitochondriale. Cette régulation s'effectue au niveau de la transcription et de la stabilité du messager, ainsi qu'au niveau de la localisation nucléaire de la protéine c-Myc. De plus, la surexpression de cMyc reproduit très exactement les effets d'une inhibition de l'activité mitochondriale: i) abrogation de la différenciation terminale; ii) inhibition de l'expression du facteur de différenciation myogénique myogénine, sans altération de l'expression de myoD; iii) blocage de l'aptitude des facteurs myogéniques à induire la différenciation; iv) inhibition de la sortie des myoblastes du cycle cellulaire. Ces résultats démontrent que cMyc est une cible importante de l'activité mitochondriale qui est impliquée dans l'influence de l'organite sur la différenciation des myoblastes. Dans une seconde partie, nous avons mis en évidence l'existence d'un autre gène-cible de l'organite: la phosphatase calcium-dépendante calcineurine. Son expression est respectivement inhibée ou stimulée par l'inhibition ou la stimulation de l'activité mitochondriale. De plus, l'expression d'une forme constitutivement active de calcineurine stimule la différenciation des myoblastes et l'expression de Myogénine, alors que ces deux événements sont bloqués par l'expression d'un ARN antisens calcineurine. Enfin, la stimulation de l'activité mitochondriale, comme l'expression d'une forme constitutivement active de calcineurine, stimule spécifiquement l'expression de l'isoforme lente des chaînes lourdes de myosine. Ces données démontrent que, en partie via l'expression de calcineurine, l'activité mitochondriale régule non seulement la différenciation des myoblastes mais détermine également le type contractile des fibres musculaires.

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Rauzi, Matteo. "Mapping Subcellular Forces Controlling Morphogenesis". Thesis, Aix-Marseille 2, 2010. http://www.theses.fr/2010AIX22025.

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Pendant le développement d’un embryon, le remodelage des tissus amène un changement de forme: les tissu peuvent s’allonger, s’envaginer, s’étirer etc. Différentes voies de signalisation règlent ces comportements dans le temps et l’espace à travers le contrôle du cytosquelette d’actine et des tensions produites par ce dernier en interaction avec le moteur moléculaire Myosine-II.Quelle est la distribution des forces subcellulaires qui contrôlent la morphogenèse des tissus? Quelle est la nature des forces engendrée set pour finir, quelle est l’origine de ces forces? Voici les questions pour lesquelles ma thèse cherche des réponses. J’utilise l’élongation de la bande germinale de l’embryon de Drosophile comme système modèle afin d’investiguer la mécanique de la morphogenèse des tissus
During embryonic development tissue remodeling leads to shape changes: for example, tissues can elongate, invaginate, and stretch. Distinct signaling pathways regulate in space and time these behaviors through the control ofthe actin cytoskeleton and of myosin-based tension required for cell shapechange. What is the spatiotemporal pattern of subcellular forcesthat orient tissue morphogenesis? What is the nature of the generated forces and finally, what lies at the origin of such forces? These are the main questions that my thesis tries to illuminate. I use the germbandelongation of the Drosophila embryo as a model system to investigate themechanics of tissue morphogenesis

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Cordonnier, Marie-Neige. "Etude du rôle de la Myosine I alpha dans l'endocytose". Paris 6, 2001. http://www.theses.fr/2001PA066408.

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Barjot, Catherine. "Propriétés in vitro des cellules satellites des muscles lents et rapides de lapin, et modalités de la régénération musculaire in vivo". Montpellier 1, 1995. http://www.theses.fr/1995MON1T036.

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Paduano, Vanessa. "Regulation of Myosin-II activation and planar polarity during epithelial morphogenesis in Drosophila embryo". Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4102.

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Les épithéliums jouent le rôle de barrière physique et chimique chez les Métazoires. Les épithéliums subissent des remodelages pendant l’embryogénèse. La morphogénèse des tissus est dirigée par des déformations cellulaires coordonnées fonctionnant grâce à des réseaux contractiles intracellulaires constitués d’actine et de myosine. Ce réseau d’actomyosine peut être soit pulsatile, soit stable. Un exemple est l’élongation de l’ectoderme ventro-latéral par intercalation cellulaire, le long de l’axe antéro-postérieur (AP) de l’embryon de la Drosophile. Les jonctions parallèles à l’axe dorso-ventral (DV) rétrécissent et forment de manière irréversible de nouvelles jonctions parallèles à l’axe AP. Des pulsations de myosine-II (Myo-II) médio-apicale se déplacent de manière anisotrope vers les jonctions parallèles à l’axe DV. Ceci provoque le rétrécissement graduel des jonctions, rétrécissement stabilisé par une population de Myo-II polarisée dans le plan du tissu et enrichie au niveau de ces jonctions. Les mécanismes cellulaires qui régulent la pulsatilité, la stabilité et la polarité de la Myo-II restent à élucider. Lors de ma thèse, j’ai identifié de nouveaux effecteurs régulant l’activation et la polarité planaire de la voie Rho1-Rok-Myo-II aux niveaux des jonctions. J'ai d'abord caractérisé le rôle de la kinase Misshapen dans l’activation polarisée de la voie Rho1 au niveau des jonctions. Misshapen agit en aval de la signalisation GPCR afin de favoriser l’activation de Rho1 et contrôle la polarisation de cette activation en transmettant l’information des récepteurs Toll. Puis j'ai identifié Pebble comme la RhoGEF régulant Rho1 et l'accumulation de Myo-II aux jonctions
Epithelial build up strong mechanical and chemical barriers in Metazoans. Epithelia can be dramatically remodeled during embryogenesis. Tissue morphogenesis is driven by coordinated cellular deformations which are powered by intracellular contractile networks constituting actin and Myosin. Actomyosin networks can either be pulsatile or stable. One example is the elongation of the ventral-lateral ectoderm by cell intercalation, along antero-posterior (AP) axis of Drosophila embryo. Junctions parallel to the dorso-ventral (DV) axis shrink and form new junctions along AP axis. Medial apical Myosin-II (Myo-II) pulses flow anisotropically towards junctions aligned in DV axis, resulting in steps of junction shrinkage which are stabilized by a planar-polarized pool of Myo-II enriched at these junctions. Sequential deformation and stabilization drive irreversible tissue deformations akin to a ratchet. The cellular mechanisms that regulate Myo-II pulsatility, stability and polarity remained to be unfurled. During my PhD, I identified new regulators for Rho1-Rok-Myo-II pathway at junctions, and Myo-II planar polarity. On the one hand, I characterized the function of Misshapen kinase in polarized activation of Rho1 pathway at junctions. Misshapen acts downstream GPCR signaling to enhance Rho1 activation, and controls the polarization of this activation by transducing information from Toll receptors. Also, I identified Pebble as RhoGEF regulating Rho1 at junctions and Myo-II accumulation

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Pochitaloff-Huvalé, Marie. "Auto-organisation de faisceaux d'actine oscillants dans un systeme minimal d'actomyosine". Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS318/document.

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L’interaction d’assemblées de moteurs et de filaments du cytosquelette donne naissance à des comportements actifs qui demeurent peu compris, malgré la large caractérisation de leurs molécules individuellement. En contrôlant la géométrie de polymérisation de l’actine via des micropatrons surfaciques de nucléation, nous avons observé in vitro l’émergence de battements de faisceaux de filaments parallèles d’actine en présence de myosines en solution (myosine V ou HMM II (Heavy MeroMyosine II)). La forme du battement est similaire pour les deux types de moteurs, mais avec des oscillations un ordre de grandeur plus rapides avec la myosine II qu’avec la myosine V. Dans les deux cas, une onde de déformation transverse se propage à vitesse uniforme de la base à la pointe du faisceau d’actine. Avec la polymérisation, les faisceaux d’actine s’allongent à vitesse constante : la période croît, mais la vitesse de l’onde mécanique reste inchangée. L’utilisation de myosines-GFP a révélé un pic de concentration et un recrutement localisé des myosines au sein du faisceau d’actine, avant qu’une onde de concentration ne se propage vers la pointe de concert avec l’onde mécanique de l’actine. Ces résultats présentent une nouvelle forme de couplage entre l’affinité des myosines à l’actine et la forme du faisceau d’actine. Ce travail de thèse décrit l’émergence de battements actifs imitant ceux des flagelles comme une propriété intrinsèque de l’interaction de filaments polaires et de moteurs moléculaires. Le contrôle de la structure lors du processus d’auto-organisation fournit des informations clés pour étudier les principes physiques génériques du battement flagellaire
The emergent active behaviors of molecular motors assemblies and cytoskeletal filaments systems remain poorly understood, though individual molecules have been extensively characterized. By controlling the geometry of actin polymerization with surface micropatterns of a nucleation promoting factor, we were able to demonstrate in vitro the emergence of flagellar-like beating of bundles of parallel actin filaments in the presence of myosin motors. We worked with both myosin V and heavy-meromyosin II. The waveform of oscillation was similar for the two types of motors, but oscillations with myosin II were one order of magnitude faster than with myosin Va. In both cases, a bending wave traveled at a uniform speed from the anchored base of the actin bundle towards the tip. As polymerization occurred, the actin bundle elongated at a constant speed, resulting in an increase of the oscillation period, but the speed of the traveling bending wave remains constant. GFP-tagged myosin V revealed the presence of a myosin concentration peak within the actin bundle. Strikingly, myosin V motors were locally recruited within the actin bundle, before a concentration wave propagated towards the bundle’s tip in concert with the actin bending wave. These results revealed a novel form of coupling between the myosin affinity for actin and the actin bundle shape. Our work demonstrates that active flagellar-like beating emerges as an intrinsic property of polar bundles of filaments in interaction with molecular motors. Structural control over the self-assembly process provides key information to clarify the underlying physical principles of flagellar-like beating

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Marion, Sabrina. "Rôle de la myosine IB durant la phagocytose chez Entamoeba histolytica". Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA112142.

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Entamoeba histolytica, parasite de l'homme, est l'agent étiologique de l'amibiase. Plusieurs caractéristiques jouent un rôle majeur dans la dissémination de ce parasite dans l'organisme, comme sa mobilité ou sa capacité à ingérer les cellules humaines par phagocytose. Nos travaux de recherche visent d'une part, à comprendre les mécanismes par lesquels E. Histolytica reconnaît la cellule humaine et active le processus de phagocytose et d'autre part, à identifier les molécules parasitaires qui interviennent durant ce phénomène. Nous nous sommes plus particulièrement intéressés à comprendre la régulation de la myosine IB, le moteur moléculaire qui fournit l'énergie permettant la formation de la vacuole de phagocytose. Nous avons montré que la myosine IB, par une activité de pontage des filaments d'actine, joue un rôle majeur de structuration du réseau d'actine. Cette activité paraît réguler la densité du cytosquelette cortical et ainsi, la flexibilité de la membrane plasmique lors de l'émission des pseudopodes de phagocytose. D'autre part, nous avons purifié les phagosomes à l'étape transitoire de vacuole de phagocytose. Les protéines présentes sur les phagosomes précoces des souches sauvages et surproduisant la myosine IB (MyoIB+) ont été identifiées par spectroscopie de masse en tandem. Cette étude a permis de définir les acteurs moléculaires chez E. Histolytica participant aux événements de signalisation et à l'activité du cytosquelette d'actine durant le processus d'internalisation. De plus, la comparaison entre les phagosomes des souches sauvages et MyoIB+ a permis d'identifier des protéines dont l'activité serait liée à celle de la myosine IB durant la phagocytose
Phagocytosis of human cells by the human parasite E. Histolytica is a crucial activity for the invasive process of the host tissues. Myosin IB, the unique unconventional myosin of E. Histolytica, is the molecular motor providing forces to deform the plasma membrane to engulf human cells. During my PHD, I characterized the biophysical properties of myosin IB in living parasites and showed that this molecule can cross-link actin filaments and thereby regulate the viscoelastic properties of the cortical actin gel. This property appeared important for the dynamics of the membrane deformation at the first step of the phagocytic process. Furthermore, I used a proteomic approach to dissect the early signaling events involved in the activity of the cytoskeleton during phagocytosis. I purified phagosome at different time point of the uptake process and identified the phagosomal proteins by mass spectroscopy. We identified 600 proteins involved in cytoskeleton activity, signaling pathways, lytic factors and new putative receptors. Furthermore, comparing the phagosomal proteins of early phagosomes purified from the wild type cells and parasites that overproduce myosin IB, we identified putative candidates, which the activity is linked to myosin IB function during the first steps of the phagocytic process in E. Histolytica

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Plaçais, Pierre-Yves. "Propriétés mécaniques de la myosine II in vitro : de la molécule unique aux effets collectifs". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00410100.

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Les fibres musculaires et les touffes ciliaires mécanosensibles de l'oreille interne des vertébrés sont deux systèmes complexes capables de développer une activité mécanique spontanément oscillatoire, dans des conditions où, au niveau moléculaire, des groupes de moteurs moléculaires opèrent au voisinage de leur force d'arrêt et sont soumis à une force de rappel élastique.
Nous avons construit un dispositif reproduisant in vitro une configuration semblable. Nous avons observé qu'une assemblée de myosines II musculaires, consommant de l'ATP en interagissant avec un filament d'actine, et soumise à une force de rappel élastique exercée par une pince optique, est un système minimal capable d'osciller spontanément. La relation force-vitesse du système présente un comportement non-monotone lié à l'activité des moteurs. Cette propriété fournit un mécanisme pour interpréter les oscillations spontanées, comme il l'a été suggéré par différentes études théoriques antérieures.
Par ailleurs, des expériences préliminaires à l'échelle de la molécule individuelle indiquent que la raideur de l'accrochage actine-myosine II pourrait dépendre de la tension imposée au filament d'actine. Cette propriété pourrait expliquer les écarts entre les raideurs mesurées in vitro et estimées à partir d'expériences sur les fibres musculaires.

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Porquet, Nicolas. "Caractérisation du rôle non ciliaire de la Kinésine-2 dans l'établissement de l'axe droite/gauche chez Drosophila melanogaster". Thesis, Nice, 2013. http://www.theses.fr/2013NICE4112/document.

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Chez Drosophila melanogaster, l’orientation horaire (dextrale) des organes est déterminée par un gène unique codant la Myosine non conventionnelle de type ID (MyoID). Un crible génétique modificateur en contexte sensibilisé pour myoID nous a permis d’identifier klp64D comme un gène interagissant génétiquement avec myoID. Celui-ci code l’une des sous-unités motrices du complexe moteur hétérotrimérique Kinésine-2 (Kin-2) constitué d’une autre sous-unité motrice Klp68D et d’une sous-unité adaptatrice Kap3. Nous montrons que klp68D interagit génétiquement avec myoID lors de la mise en place de l’axe D/G. Ceci suggère donc un rôle de l’ensemble du complexe Kin-2 dans l’asymétrie D/G. Chez les vertébrés, Kin-2 participe à l’assemblage des cils impliqués dans la détermination D/G lors de la gastrulation. Or, chez la drosophile, les cils ne sont pas requis dans la détermination D/G. MyoID et Kin-2 sont requis de manière synchrone dans la voie dextrale lors de la détermination D/G. En outre, Kin-2 joue un rôle important dans la rotation horaire du génitalia et l’enroulement dextral de l’intestin postérieur adulte (hindgut). Kin-2 est requise dans l’organisateur D/G de l’hindgut adulte pour l’orientation biaisée des cellules qui n’expriment pas MyoID. Par ailleurs, nos résultats suggèrent que l’activité de Kin-2 n’est pas requise dans le sous-ensemble de cellules qui exprime MyoID. Enfin, le rôle joué par Kin-2 dans l’asymétrie D/G semble indépendant de la polarité apico-basale et des jonctions adhérentes. Kin-2 pourrait donc jouer un rôle non ciliaire dans la phase de propagation de l’information directionnelle induite par MyoID
In nature most of the bilateralia are left/right (L/R) asymmetric. In Drosophila, asymmetry is apparent in the directional looping of gut and terminalia. Dextral orientation of organs is controlled by the activity of a single gene myosin ID (myoID) whose mutation induces a fully inverted L/R axis. To date little is known of how the initial L/R cue induced by MyoID is propagated and maintained through the rest of the architecture of the L/R organizer. Here we present the identification of klp64D and klp68D as new myoID interacting genes. These genes encodes the two motor sub-units of the Drosophila Kinesin-2 motor complex. Interestingly, this microtubule-based motor plays a ciliary function in vertebrate L/R morphogenesis. However, we show that in Drosophila cilia are not involved in L/R asymmetry. We demonstrate that Kinesin-2 acts during L/R determination in the dextral pathway. Furthermore Kinesin-2 is required for proper L/R patterning both of male genitalia and of adult hindgut. L/R activity of Kinesin-2 is restricted to cells that do not express MyoID suggesting a role for this motor in propagation of the L/R cue. Our findings show for the first time a non ciliary role for Kinesin-2 in L/R axis determination. Thus, these results shed light on an evolutionary conservation between Drosophila and vertebrate L/R determination

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Pertuy, Fabien. "Etude des mécanismes de formation des plaquettes sanguines : rôle de l'environnement médullaire". Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAJ092/document.

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Les mécanismes de formation des plaquettes sanguines à partir des mégacaryocytes ne sont pas totalement compris, mais l’environnement médullaire semble y avoir une influence cruciale. Dans ce travail nous montrons que i) les intégrines β3, récepteurs de protéines de matrice extracellulaire, semblent impliquées dans la mégacaryopoïèse et la formation des plaquettes, ii) la différenciation des cellules hématopoïétiques dans un environnement 3D de rigidité comparable à la moelle osseuse améliore la maturation des mégacaryocytes différenciés in vitro et iii) la myosine IIA est impliquée dans la distribution des organelles dans les mégacaryocytes. Parallèlement, Nous avons caractérisé la spécificité d’expression du transgène Pf4-cre pour valider son utilisation dans nos approches expérimentales. Ce travail apporte un éclairage nouveau sur le rôle de la myosine IIA et des intégrines dans les mégacaryocytes et souligne l’influence de la rigidité de l’environnement dans la mégacaryopoïèse
Megakaryocytes differentiation (megakaryopoiesis) and platelet formation mechanisms are not entirely understood, but the bone marrow environment seems to be crucial in these processes. In this thesis, we show i) that integrin β3, the extracellular matrix protein receptors, are involved in megakaryopoiesis and platelet formation, ii) that recreating a 3D environment of stiffness in the range of that of bone marrow improves the maturation of in vitro differentiated megakaryocytes and iii) a new role for myosin IIA in the cytoplasmic distribution of organelles within the megakaryocyte. As a side-project, we characterized the specificity of expression of the Pf4-cre transgene to validate its use in our experimental approaches. This work enlightens new roles for myosin IIA and integrins in megakaryocytes and indicates that stiffness of the environment influences megakaryopoiesis

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Bouvagnet, Patrice. "Polymorphisme de la myosine et étude de la régulation de sa transcription". Montpellier 2, 1989. http://www.theses.fr/1989MON20112.

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Avec des anticorps monoclonaux specifiques de la chaine lourde de myosine cardiaque humaine, nous avons mis en evidence 3 isoformes: alpha, beta et beta. Nous avons localise les epitopes de ces anticorps par western blot et microscopie electronique et montre la presence de regions specifiques et non-specifiques s'isoforme ainsi que l'existence d'heterodimeres. Nous etudions la distribution de ces isoformes dans l'oreillette et le ventricule de curs humains normaux, hypertrophies et au cours du developpement. Certains de ces anticorps detectent des fragments de myosine chez des patients souffrant d'infarctus du myocarde. La cinetique de la liberation de ces fragments est decrite. Pour determiner les sequences qui sont impliquees dans la regulation de la transcription du gene squelettique embryonnaire de chaine lourde de myosine de rat, nous avons construit une serie de plasmides minigenes et avec le gene cat. Des elements 5 multiples (positifs et negatifs) et un element specifique du tissu controlent l'expression specifique de tissu de ce gene

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Boyer, Cécile. "Etude de la gelification thermique de la myosine : incidence du polymorphisme musculaire". Clermont-Ferrand 2, 1995. http://www.theses.fr/1995CLF21725.

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L'objet de ce travail etait de caracteriser precisement les proprietes viscoelastiques et l'ultrastructure des gels de myosine en relation avec son etat d'association initial, son degre de purete et son origine musculaire. Les gels ont ete prepares a partir de quatre fractions myofibrillaires extraites des muscles psoas major (type iib) et semimembranosus proprius (type i) de lapin. La mise en place d'un reseau proteique tridimensionnel structure et ordonne, indispensable a l'obtention de gels resistants et stables, necessite une phase de solubilisation prealable des molecules. La mise en place d'un gel de myosine est alors obtenue soit par abaissement graduel de la force ionique, soit par chauffage direct, soit par combinaison de ces deux processus. Quelle que soit la fraction proteique consideree, les gels thermiques mis en place a faible force ionique sont plus rigides que les gels correspondants obtenus a force ionique elevee, c'est-a-dire a partir de molecules a l'etat monomerique. Ce dernier type de gel presente une structure de nature agregee alors que les gels formes a faible force ionique presentent des structures filamenteuses. Quelles que soient les conditions salines, les gels formes a partir de l'isoforme rapide de myosine sont plus rigides que les gels correspondants formes a partir de l'isoforme lente. Les differences de comportement au chauffage des isoformes lente et rapide de myosine peuvent etre reliees a leurs differences d'hydrophobicite et de solubilite. Ainsi, l'hydrophobicite de surface superieure des myosines de type lent pourrait expliquer leur solubilite plus faible, leur thermostabilite plus elevee et leur faible capacite gelifiante. Par contre, l'hydrophobicite superieure des myosines de type rapide, denaturees par la chaleur, est en accord avec leurs proprietes thermogelifiantes elevees

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NOZAIS, MURIEL. "Stabilite des tetes globulaires et de la queue fibreuse de la myosine". Paris 11, 1993. http://www.theses.fr/1993PA112418.

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Nous nous sommes interesses au processus de denaturation-renaturation in vitro de la tete globulaire (ou s-1), et de la queue fibreuse d'une proteine contractile: le myosine. La denaturation du sous-fragment 1 (s-1) par le chlorure de guanidine se traduit par une perte precoce de l'activite enzymatique suivie de la dissociation entre la chaine legere et la chaine lourde. Cette dissociation entraine l'agregation des chaines lourdes separees de leur chaine legere. Cette reaction parallele d'agregation empeche toute renaturation. L'etude cinetique de la denaturation du s-1 revele que l'activite atpasique est rapidement perdue ainsi que la structure secondaire. L'agregation s'effectue selon un processus complexe impliquant la formation d'agregats de petite taille qui evoluent lentement vers des molecules agregees de plus grande taille. Le processus de denaturation-renaturation de la queue fibreuse par le chlorure de guanidine est totalement reversible. La non-coincidence entre les courbes de transition obtenues par fluorescence, dichroisme circulaire et par chromatographie liquide a haute pression a montre que ce processus se deroulait en plusieurs etapes. La denaturation et la dissociation des deux helices du rod ne s'effectuent pas simultanement. La queue fibreuse se denature progressivement jusqu'a formation d'un intermediaire dans lequel les deux helices ne sont plus associees que par quelques segments structures. Dans l'ultime etape de la denaturation, les deux chaines lourdes se separent en deux monomeres

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BETTACHE, NADIR. "Interactions de la g-actine avec la tete globulaire de la myosine". Paris 6, 1991. http://www.theses.fr/1991PA066418.

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Nous avons prepare un derive d'actine non polymerisable en presence de sels et de myosine-s1. Cette propriete est due a l'etablissement de ponts intramoleculaires induits par un agent heterobifonctionnel: le m-maleimidobenzoyl-n-hydroxysuccinimide ester (mbs). Le derive proteique (mbs-g-actine) a ete caracterise et utilise comme analogue soluble et stable de la f-actine pour etudier et definir, pour la premiere fois, les proprietes d'interaction en solution entre la g-actine et la tete globulaire de la myosine. L'etude physico-chimique de la mbs-g-actine suggere que les proprietes structurales et fonctionnelles de la g-actine ne sont pas alterees par la modification chimique. Plusieurs approches experimentales ont permis de mettre en evidence la formation des complexes binaire et ternaire mbs-g-actine-s1 et dnase 1-mbs-g-actine-s1, respectivement. La production de ce dernier permet d'envisager l'etude cristallographique du complexe actomyosine. Enfin, pour la premiere fois, la condensation covalente de la mbs-actine avec le s1, par l'intermediaire de son bras maleimide, implique directement le thiol sh1 situe au niveau du domaine 20 kda qui forme un site unique avec la region covalemment liee a la mbs-actine au niveau du domaine 50 kda

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Reymann, Anne-Cécile. "Dynamique des réseaux d'actine d'architecture contrôlée". Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00686015.

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Mon travail de thèse fut de développer différents projets en vue de mieux comprendre la dynamique et l'organisation des réseaux d'actine, ainsi que les mécanismes moléculaires à l'origine de la production de force grâce à différents systèmes reconstitués biomimétiques. Dans un premier temps, je me suis intéressée à l'étude de l'organisation spatiotemporelle des réseaux dynamiques d'actine et de ses protéines associées durant la propulsion de particules recouvertes de promoteurs de nucléation des filaments d'actine (Achard et al, Current Biology, 2010 et Reymann et al, accepté à MBoC). J'ai notamment suivi en temps réel l'incorporation de deux régulateurs de l'actine (Capping protein, protéine de coiffe et ADF/cofilin, protéine de fragmentation) et montré que leurs actions conjuguées assurent un contrôle biochimique de l'assemblage d'un réseau complexe d'actine, mais gouvernent également les propriétés mécaniques de ce réseau. Par ailleurs, afin de mieux caractériser les propriétés mécaniques de ces réseaux d'actine en expansion, j'ai développé un système biomimétique novateur utilisant la procédure de micropatrons ou "micropatterning" qui permet un contrôle spatial reproductible des sites de nucléation d'actine. Cela m'a permis de montrer comment des barrières géométriques, semblables à celles trouvées dans les cellules, peuvent influencer la formation dynamique de réseaux organisés d'actine et ainsi contrôler la localisation de la production de forces. (Reymann et al, Nature Materials, 2010). De plus, l'incorporation de moteurs moléculaires dans ce système versatile, nous a permis d'étudier la contraction induite par des myosines. En particulier, j'ai pu montrer que les myosines VI HMM interagissent de manière sélective avec différentes architectures d'actine (organisation parallèle ou antiparallèle, réseau enchevêtré), aboutissant à un processus en trois phases: tension, puis déformation des réseaux d'actine fortement couplée à un désassemblage massif des filaments. Aussi, ce phénomène de désassemblage massif induit par la myosine est intimement dépendant de l'architecture du réseau d'actine et pourrait, de ce fait, jouer un rôle essentiel dans la régulation spatiale des zones d'expansion et de contraction du cytosquelette in vivo.

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Baudoin, Jean-Pierre. "Rôle des microtubules et de l'acto-myosine dans la migration des interneurones corticaux". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00811604.

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Pendant le développement embryonnaire, les cellules de l'Eminence Ganglionnaire Médiane (EGM) gagnent le cortex cérébral et s'y dispersent largement par migration tangentielle, puis s'y différencient en interneurones. Mon travail de thèse a consisté à analyser le comportement migratoire des cellules d'EGM dans un modèle in-vitro. Ces cellules présentent un cycle de migration en deux phases que j'ai contribué à caractériser. Premièrement, un renflement contenant le centrosome et l'appareil de Golgi se forme à partir du compartiment somatique et migre dans le neurite de tête, jusqu'à 30μm du noyau resté à l'arrière. La deuxième phase du cycle correspond à la translocation rapide du noyau vers le centrosome et l'appareil de Golgi. Les translocations nucléaires sont bloquées par la Blebbistatine, un inhibiteur spécifique de la myosine II non-musculaire, suggérant que les contractions du système d'acto-myosine jouent un rôle déterminant dans les mouvements du noyau vers le centrosome. J'ai examiné le rôle des microtubules dans le contrôle de la forme et de la motilité des cellules d'EGM par des études pharmacologiques. J'ai utilisé du nocodazole, drogue qui altère l'instabilité dynamique des microtubules à faible dose ou les déstabilise à forte dose. De faibles doses (100nM) de nocodazole n'affectent pas ou peu la motilité des cellules d'EGM en migration, mais simplifient leur arborisation neuritique et déstabilisent leur polarité ; de fortes doses (1μM) de nocodazole induisent un comportement migratoire dit multipolaire, avec une vitesse de migration diminuée de moitié. Ces résultats suggèrent que la stabilité des microtubules est cruciale pour maintenir la polarité et contrôler la directionnalité des cellules d'EGM en migration, alors que des mécanismes complémentaires contrôlent leur motilité. J'ai ensuite caractérisé le rôle de la myosine II et d'une de ses voies activatrices, la voie Rho. Le traitement des cellules d'EGM en migration par des doses modérées de Blebbistatine (20μM) ou par un inhibiteur spécifique de la Rho-kinase ROCK (Y27632), ont montré que l'activation de la myosine II non seulement contrôle l'amplitude et la fréquence des translocations nucléaires, mais aussi le positionnement du centrosome à l'avant. L'étude d'un mutant hypomorphe pour l'isoforme B de la myosine II, menée avec Nathalie Nériec, a confirmé ce rôle de la myosine dans le contrôle des mouvements du noyau et du centrosome. Les mouvements relatifs du noyau et du centrosome dans les cellules d'EGM en migration suggèrent une organisation particulière du réseau de microtubules. J'ai étudié cette organisation par tomographie électronique. J'ai mis en évidence deux réseaux de microtubules dans les cellules d'EGM: 1) un réseau de microtubules ancrés aux centrioles et dirigés majoritairement vers l'avant de la cellule 2) des microtubules non-centrosomaux. Le noyau est entouré par des microtubules non-centrosomaux. A l'avant du noyau, des microtubules peuvent former un rail sur lequel glisse la membrane nucléaire. Pendant le cycle de migration des cellules d'EGM, les centrioles présentent des changements de localisation subcellulaire associés à des transformations ultrastructurales inattendues. Le centriole père est capable de s'associer à la membrane plasmique où il peut former un cil. Mes études ultrastructurales montrent que l'ancrage membranaire du corps basal et la formation du cil ont lieu pendant la phase stationnaire du noyau, à distance de celui-ci dans le renflement. Ainsi, dans les futurs interneurones corticaux, l'adressage cyclique d'un centriole/corps basal à la membrane plasmique est corrélé au cycle de migration. Ce processus inédit contrôle probablement la migration des interneurones par un mécanisme qui reste à identifier. Ce comportement caractéristique des centrioles et la régulation dynamique de l'ancrage des microtubules au centrosome pourraient en outre expliquer l'organisation particulière des microtubules dans ces neurones.

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Lodeho, Sylvain. "Identification d'effecteurs multivalents de protéïnes Rab et étude de l'intéraction Rab6/Myosine Vb". Paris 5, 2009. http://www.theses.fr/2009PA05T048.

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Les protéines Rab sont des éléments clé du transport intracellulaire, qu'elles contrôlent en interagissant de façon régulée avec de nombreuses protéines effectrices. Afin d'identifier l'origine moléculaire des connexions existantes entre les différentes voies de trafic intracellulaire régulées par les protéines Rab, j'ai développé un nouveau protocole expérimental qui a permis d'identifier des effecteurs multivalents pour les petites GTPases Rabll et Rab6. J'ai également étudié l'interaction de la Myosine Vb (un effecteur de Rabll et de Rab8) avec Rab6. Au cours de cette étude, j'ai montré que Rab8 et la Myosine Vb coopèrent pour recruter les vésicules de sécrétion Rab6 en provenance de l'appareil de Golgi, au niveau d'un compartiment périphérique lié aux endosomes de recyclage. Cette nouvelle fonction de la Myosine Vb dans une voie de transport dépendante de Rab6, permet de poser les bases moléculaires de la connexion entre la voie de sécrétion et la voie d'endocytose/recyclage
Rab proteins are key elements of intracellular transport, which they control by interacting in a regulated way, with numerous effector proteins. In order to identify the molecular origins of the connexions between the intracellular trafficking pathways regulated by Rab proteins, I developed a new experimental protocol which allows me to identify multivalent effectors for Rabll and RabS small GTPases. I also studied the interaction between Myosin Vb (a Rabll and RabS effector) and RabS. In this study, I showed that RabS and Myosin Vb cooperate to recruit Rab6 secretory vesicles coming from the Golgi apparatus to a peripheral compartment linked to the recycling endosomes. This new function of Myosin Vb in a Rab6 dependant pathway, allow us to start to understand the molecular basis of the connexion between the secretion pathway and the endocytosis/recycling pathway

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Houadjeto, Maurice. "Propriétés structurales et enzymatiques de la myosine néonatale de muscle squelettique de lapin". Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112236.

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Quelques propriétés structurales et catalytiques de la myosine néonatale de muscle squelettique de lapin et de son sous-fragment S-1 ont été comparées à celles de la myosine et du sous-fragment S-1 adulte de même origine. La myosine (ou le sous-fragment S-1) néonatale présente beaucoup d'analogies mais également certaines différences de structure avec la myosine (ou le sous-fragment S-1) adulte. D'après des études électrophorétiques dans des conditions dénaturantes, la composition de la myosine néonatale en sous-unités légères est identique à celle de la myosine adulte ; cependant, sa mobilité électrophorétique dans des conditions non dénaturantes est plus élevée, ce qui implique une différence de structure des sous-unités lourdes. La protéolyse trypsique du sous-fragment S-1 néonatal donne les trois peptides caractéristiques de la protéolyse du S-1 adulte (25, 50 et 20 Kd) et la protection par l'actine de la jonction 50-20 Kd est également observée. En revanche, la vitesse d'apparition des peptides est plus élevée. Le sous-fragment S-1 néonatal contient moins d'hélices-a (25 à 30 %) que le sous-fragment S-1 adulte (40 %) ; après protéolyse, il perd encore 10 à 15 % d'hélice, alors que le sous-fragment S-1 adulte protéolysé n'est pas modifié. L'hydrolyse ménagée au niveau des cystéines donne des peptides identiques. L'activité Mg²+-ATPasique de la myosine (ou du sous-fragment S-1) néonatale est inférieure à celle de la myosine (ou du sous-fragment S-1) adulte. En absence d'actine, la constante catalytique (kcat) est plus faible d'un tiers, alors que la constante de Michaëlis (Km) est identique ; la variation d'enthalpie ΔH≠ est plus faible de 10 KJ/mole. En présence d'actine, la constante kcat est 4 à 5 fois plus faible mais le ΔH≠ associé est identique et la constante (Km-actine) est comparable. En revanche, la constante (Km-ATP) est de 5 à 8 fois plus faible. Les constantes d'association des sous-fragments S-1 néonatal et adulte à l'actine sont identiques en absence de nucléotide et diffèrent d'un facteur 5 à 8 en présence de PPi, d'AMPPNP ou d'ADP. Des résultats de rapid-flow-quench et destopped-flow en fluorescence sont analysés. Les mécanismes de l'hydrolyse enzymatique de I'ATP en présence et en absence d'actine sont discutés.

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Doevendans, Pieter A. F. M. "Cardiac specific gene expression of the regulatory myosin light chains". Maastricht : Maastricht : Universiteit van Maastricht ; University Library, Maastricht University [Host], 1997. http://arno.unimaas.nl/show.cgi?fid=5928.

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Randrian, Violaine. "Role of myosin IIA in the small intestine immunosurveillance by dendritic cells". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCB038/document.

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Plusieurs méthodes de capture antigénique ont été décrites dans l’intestin grêle, surtout en cas d’infection: échantillonnage direct par les cellules dendritiques (DC), capture par les macrophages qui délivrent ensuite l’antigène aux DC du stroma, passage des antigènes à travers les cellules caliciformes. Des travaux antérieurs in vitro dans le laboratoire ont montré l’importance de la myosine IIA dans la coordination de la migration des DC avec la capture et de l’apprêtement antigénique. L’objectif de ma thèse était de combiner plusieurs méthodes d’imagerie telle que la microscopie intravitale, la microscopie confocale ex vivo et l’immunofluorescence sur tissus à la cytométrie en flux pour déterminer l’impact de la myosine IIA sur la capture antigénique in vivo. Cette étude montre que les DC patrouillent en permanence dans l’épithélium de l’intestin grêle, y compris hors conditions infectieuses. Elles sont recrutées dans la lamina propria (LP) et pénètrent dans l’épithélium par transmigration à travers la membrane basale qui sépare ces deux compartiments. La myosine IIA est indispensable à la transmigration de CD103+CD11b+DC. Ces événements de transmigration surviennent plus fréquemment dans les parties proximales de l’intestin grêle, duodénum and jéjunum, que dans l’iléon. Chez les souris adultes, ces DC ne sont pas recrutées sous l’influence du microbiote mais sont sensibles au rétinal, un métabolite de la vitamine A qu’elles transforment en une molécule active l’acide trans-rétinoïque (AtRA). D’après notre analyse transcriptomique, les DC intra-épithéliales constituent une population homogène dont le profil est distinct de celui de leurs homologues de la LP. Elles sont enrichies en ARN des voies liées à l’apprêtement antigénique, l’autophagie et les lysosomes. Ces résultats suggèrent qu’elles ont une fonction différente des CD103+CD11b+DC de la LP: elles n’agissent pas sur la prolifération ni la différenciation des lymphocytes T mais contrôlent spécifiquement l’effectif des lymphocytes intra-épithéliaux CD8+αβ. Ces découvertes reflètent l’importance de l’épithélium comme première ligne de défense contre les pathogènes. Elles soulèvent également de nouvelles questions concernant la régulation de la réponse immune dans l’épithélium et les interactions mutuelles entre la lumière intestinale, l’épithélium et le stroma des villosités
Several routes for antigen capture have been described in the small intestine, mainly upon pathogenic infection: direct sampling by Dendritic Cells (DCs), sampling by macrophages that deliver antigens to DCs in the stroma, antigenic passage through goblet cells. Previous in vitro work in the lab showed that myosin IIA is essential to coordinate antigen uptake and processing with DC migration. The objective of my thesis was to combine several imaging methods including intravital microscopy, ex vivo confocal microscopy and immunofluorescence on gut tissue to flow cytometry in order to unravel the impact of myosin IIA on DC physiology in vivo. My work shows that CD103+CD11b+ DCs, which are unique to the gut, constantly patrol the epithelium of the small intestine at steady state: they are recruited from the lamina propria (LP) and penetrate into the epithelium by transmigrating through the basal membrane that separates these two compartments. DC transmigration requires myosin IIA in vivo. Remarkably, we found that DC transmigration into the epithelium occurs mainly in the upper parts of the small intestine, the duodenum and the jejunum, but is not observed in the ileum. DC transmigration does not require the gut microbiota but relies on retinal, a vitamin A metabolite of that they convert into its active form all-trans retinoic acid (AtRA). Strikingly, single cell RNA-seq showed that intra-epithelial CD103+CD11b+ DCs constitute a homogenous cell population with a distinct transcriptomic signature from their LP counterpart. They are enriched with RNA related to antigen presentation, autophagy and lysosome pathways. Our results further suggest that these cells have a different function from LP CD103+CD11b+ DCs, as they do not significantly impact proliferation or differentiation of T helper lymphocytes but control the CD8+αβ intraepithelial lymphocytes (IELs) pool. These findings highlight the importance of the epithelial tissue as a first line of defense against pathogens in the upper parts of the small intestine. They also raise new questions about the regulation of the immune response in the epithelium and the mutual influences between lumen, epithelium and intestinal lamina propria

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Afshar, Mohammad. "Interactions calmoduline-cibles : modélisation moléculaire et approche expérimentale". Montpellier 1, 1995. http://www.theses.fr/1995MON1T029.

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El, Mehdi Delphine. "Rôle de la forme phosphorylée de la chaine légère régulatrice de la myosine dans la mort programmée des cellules épithéliales alvéolaires". Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066589.

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Iuliano, Olga. "Myosin1b controls the formation of the axon and the establishment of neuronal polarity by regulating actin waves". Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066649.

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Les neurones sont des cellules polarisées qui présentent un seul axone et de nombreuses dendrites courtes. Les réarrangements du cytosquelette, l'augmentation du transport dépendant des microtubules et le couplage mécanique du cytosquelette d'actine à la membrane plasmique sont nécessaires pour établir cette polarité neuronale. Les Myosines 1 qui couplent le cytosquelette d'actine à la membrane plasmique sont des bons candidats pour réguler l'axonogenèse. La Myosine1b étant fortement exprimée dans le cerveau en développement, nous avons donc étudié son rôle dans l'axonogenèse. L'inhibition de l'expression de Myo1b dans les neurones corticaux retarde la différenciation neuronale et empêche l'axonogenèse et l'établissement de la polarité neuronale. La surexpression de Myo1b accélère le développement neuronal et induit la formation d'axones surnuméraires. L'activité motrice et l'interaction de Myo1b avec des phosphoinositides via son domaine PH est nécessaire pour ce processus. Myo1b est associée et contrôle la formation d'ondes d'actine antérogrades qui 'cross-talk" avec les microtubules pour diriger le transport de la kinésine1 sur les microtubules et conduire à la formation de l'axone. L'inhibition de Myo1b empêche la propagation des ondes d'actine et le mouvement de KIF5560 une version constitutivement active du moteur Kinésine 1 associé aux microtubules. L' activité motrice et le domaine PH de Myo1b sont nécessaire à la propagation des ondes d'actine. Nos résultats indiquent que la Myosine 1b contrôle la rupture de la symétrie axonale et la formation de l'axone en contrôllant l'orientation de la polymérisation d'actine à la membrane dans les ondes d'actine antérograde
Neurons are highly polarized cells, with a long axon and multiple short dendrites. Rearrangements of cytoskeleton, increased microtubule-based transport and coupling mechanically actin cytoskeleton to plasma membrane are required for the establishment of neuronal polarity. Class 1 Myosin, with the unique property to couple mechanically actin cytoskeleton to plasmamembrane are good candidate for regulatin axonogenesis. Myosin1b is highly expressed in developing brain where it was first identified. Thus, we investigated its role in axonogenesis. Depletion of endogenous Myo1b in cultured cortical neurons delays the neuronal differentiation and impairs the axonogenesis and the establishment of the neuronal polarity. The overexpression of Myosin1b rushes the neuronal development and promotes the formation of supernumerary axon-like structures. Myo1b requires its motor activity and its interaction with phosphoinositides via its PH motif to promote the axonogenesis. Myo1b associates and controls the formation of anterograde actin waves that cross-talk with microtubules to direct microtubules-bases transport of kinesin-1, and drive axon formation. Myo1b depletion impairs the propagation of actin waves and the translocation of KIF5560, a constitutively active version of the microtubules motor Kinesin-1. The motor activity and interaction with phosphoinositides of Myo1b are also required for the propagation of actin waves. Together our data indicate that myosin1b controls the neuronal symmetry breaking and the axogenesis by controlling the orientation of the actin polymerization to the membrane in the waves that drive the propagation of anterograde actin waves

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Smyczynski, Cybelle. "Transduction mécanochimique par les moteurs moléculaires : exemple des complexes actine-myosine et microtubule-kinésine". Montpellier 2, 1999. http://www.theses.fr/1999MON20121.

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Les moteurs moleculaires, myosines, kinesines sont responsables de la plupart des mouvements cellulaires generalement conduits par l'hydrolyse de l'atp. Pour remplir leur fonction, ces moteurs interagissent aux filaments d'actine dans le cas des myosines et aux microtubules dans le cas des kinesines. Malgre leur diversite fonctionnelle, ces moteurs moleculaires possedent des analogies structurales qui suggerent des mecanismes moleculaires tres proches. Le but de mon travail de these a ete de mieux connaitre leur mode d'action a travers l'etude des complexes actine-myosine et microtubule-kinesine. Dans le systeme actine-myosine, la generation de force est expliquee par le modele dit du bras de levier qui implique une rotation d'un domaine regulateur de la myosine. Nous avons etudie, par transfert d'energie de fluorescence, les variations de distances entre differents locci du complexe actine-myosine durant son cycle atpasique. Les changements de distance observes ne confirment pas totalement ce mouvement de rotation mais suggerent plutot une nouvelle hypothese dans laquelle les myosines generent la force motrice en evoluant d'un etat structuralement desordonne vers un etat ordonne. Dans le systeme microtubule-kinesine, les structures cristallines de la kinesine ne suggerent pas la presence d'un bras de levier mais proposent plutot des changements de structure importants au niveau du complexe microtubule-kinesine. Nous avons isole et etudie un complexe entre ncd, une proteine de la famille des kinesines, et la tubuline. La caracterisation des proprietes d'interaction et d'activite atpasique du complexe tubuline-ncd, comparees a celles du complexe polymerise microtubule-ncd, a mis en evidence des differences remarquables entre ces deux complexes. Ces resultats nous permettent de mieux comprendre l'activation de la fonction atpase specifique des microtubules mais aussi le role probable des kinesines dans la dynamique des microtubules.

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Guiroy, Axel. "Mécanique d'une cellule vivante isolée : linéarité à grande déformation et mécanosensibilité acto-myosine dépendante". Paris 7, 2008. http://www.theses.fr/2008PA077044.

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Depuis une vingtaine d'années, les preuves de l'importance de la mécanique dans les processus biologiques n'ont cessé de s'accumuler. Par exemple, une cellule est capable de détecter les caractéristiques physiques de son environnement (rigidité, anisotropie,. . . ) et d'agir mécaniquement en retour (étalement, migration,. . . )- Dans ce cadre, nous avons étudié, grâce à un rhéomètre uniaxial à cellule unique, deux aspects de la mécanique cellulaire : •D'une part, nous nous sommes intéressés aux propriétés rhéologiques, à savoir la déformation cellulaire sous contrainte contrôlée. Nous avons ainsi mis en évidence une identité remarquable entre le comportement en fréquence à petites déformations (ɛ<10%) et le fluage à grandes déformations (ɛ <100%). Ce résultat indique une linéarité de la réponse cellulaire à grandes déformations et plaide en faveur d'un apport de matière (notamment au niveau du cortex) pour répondre à la sollicitation mécanique. •D'autre part, l'objet principal de cette thèse a été l'étude du phénomène de sensibilité cellulaire à la rigidité de son environnement : la « durotaxie ». Nous avons mesuré pour la première fois la vitesse de « contraction » ainsi que la puissance mécanique fournie par une cellule isolée pour défléchir des lamelles de différentes raideurs. Les évolutions de la vitesse et de la puissance en fonction de la raideur se sont avérées identiques aux lois de la contraction acto-myosine en fonction de la charge. Ce parallèle nous a amenés à proposer un modèle, purementmécanique (type adaptation d'impédance), permettant d'expliquer le phénomène de durotaxie
During the last two decades, the importance of mechanics in biological processes was clearly revealed. For instance, a cell is able to detect the physical characteristics of its surrounding (rigidity, anisotropy. . . ) and, in turn, to mechanically act on it (spreading, migration. . . ). In this context, we used a uniaxial micro-rheometer to study two aspects of single cell mechanics: On the one hand, we investigated the rheological properties, i. E. The cell strain when submitted to different controlled stresses. We have shown a remarkable similarity between the small strain behaviour under oscillating stress (ɛ < 10%) and the creep response at high strains (ɛ < 100%). These results imply linearity of the cell response at high strains, and could probably be due to protein recruitment (particularly in the cell cortex). On the other hand, the main part of this work was devoted to the study of the cell sensitivity to the rigidity of its mechanical environment, a phenomenon called durotaxis. We have measured for the first time the contraction speed as well as the mechanical power supplied by an isolated cell to bend glass microplates of différent stiffnesses. The evolution of the speed and the power as fonctions of the stifmess of the plates could be explained by the laws of acto-myosin contraction under different loads. These fîndings lead us to suggest that durotaxis could be a phenomenon of a purely mechanical origin, based on rigidity matching

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FIEVEZ, STEPHANE. "Induction de la polymerisation de l'actine par le sous-fragment 1 de la myosine". Paris 11, 1997. http://www.theses.fr/1997PA112218.

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Certains processus motiles reposent sur la regulation de l'assemblage de l'actine monomerique (actineg) en filament (actinef) et sur la regulation des interactions actine-proteines de liaison. Le sous-fragment-1 de la myosine (s#1) induit la polymerisation de l'actineg en filament decore, dans des conditions de force ionique et de concentration ou l'actineg seule ne polymerise pas. L'identification des differents intermediaires actine-s#1 lors de l'assemblage nous permet de comprendre comment s#1 modifie les interactions actine-actine, de sonder l'interface actine-s#1, et enfin de comprendre si le mecanisme de polymerisation de l'actine depend de la fonction de la proteine de liaison. L'analyse des cinetiques d'interaction de l'actine marquee nbd ou pyrenyl avec s#1 au stopped-flow confirment la formation de complexes binaire (une actine par s#1, gs) et ternaire (deux actines par s#1, g#2s) ; l'augmentation de fluorescence pyrenyl qui permet de suivre l'interaction actineg-s#1 est liee a l'isomerisation de ces complexes, qui sont en equilibre rapide avec l'actineg et s#1. Gs et g#2s se condensent ensuite en petits oligomeres peu stables. L'oligomerisation depend de la nature du cation divalent lie a l'actine et de la nature de la chaine legere essentielle liee a s#1. Cette etape est favorisee par la cytochalasined. Il n'y a pas de concentration critique caracteristique d'un equilibre monomere-polymere. L'assemblage est irreversible et se fait principalement par addition bout a bout des oligomeres plutot que par addition successive des complexes gs/g#2s aux oligomeres. Les variations de fluorescence de l'actine pyrenyl et nbd, de diffusion de la lumiere, l'hydrolyse et la liberation du pi ont ete analysees pour proposer un schema minimal original ou nous identifions des etapes elementaires suivant la disparition des oligomeres. Ce mecanisme est different de celui propose pour la polymerisation induite par les sels. La structure des differents intermediaires cinetiques actine-s#1 est discutee. L'atp est hydrolyse lors de l'oligomerisation pour l'actine-mg et apres polymerisation pour l'actine-ca. Un essai enzymatique base sur le changement d'absorption a 360 nm du a la phosphorolyse du mesg par une purine phosphorylase montre que la fixation de s#1 a l'actine n'affecte pas la liberation du pi.

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Riveline, Daniel. "Etudes du filament d'actine et du moteur actine-myosine sous l'action de forces exterieures". Paris 6, 1997. http://www.theses.fr/1997PA066758.

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Nous avons montre que les proprietes dynamiques des filaments d'actine peuvent etre decrites par les equations des polymeres semiflexibles : nous avons impose une oscillation par une pince optique a une bille attachee a l'extremite d'un filament, et le comportement du filament en fonction de la frequence d'oscillation est en accord avec les predictions theoriques de la physique des polymeres. Nous avons aussi montre la possibilite et l'interet de formation d'actine surenroulee, d'anneaux d'actine, phenomenes pour lesquels nous avons rapporte une explication physico-chimique valable egalement pour les microtubules et l'adn. Par ailleurs, nous avons montre que les deplacements de l'actine sur un tapis de myosine dans les tests de motilite peuvent etre imposes en direction et en vitesse par l'application de champ electrique et l'utilisation de reseaux. Le comportement est lineaire pour la gamme de force exploree dans la partie force positive-vitesse positive du diagramme. Des frottements paralleles au deplacement et un taux de liaison inferieur a 10% ont ete estimes a partir des pentes. A partir des champs entrainant l'arret des filaments, nous avons estime une force par moteur de 1-2pn. Au voisinage de ces champs d'arret, nous avons mis en evidence un dedoublement du pic de vitesse, observation qualitativement en accord avec l'instabilite decrite par f. Julicher et j. Prost pour les effets collectifs des moteurs. La marche arriere suggere que tout modele decrivant l'interaction actine-myosine doit inclure la possibilite de fluctuations dans le mouvement des tetes de myosine, contrairement a l'hypothese de tetes gelees dans un etat conformationnel. Une mesure simultanee de la consommation d'atp a enfin ete tentee, mais la migration de la sonde permettant de doser l'activite, inherente a l'application du champ, a montre la difficulte d'une telle mesure. La mesure independante reste cependant envisageable et permettrait d'obtenir le rendement du moteur actine-myosine.

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Van, Dijk Juliette. "Rôle des contacts électrostatiques dans la formation et la régulation du complexe actine-myosine". Montpellier 2, 1999. http://www.theses.fr/1999MON20144.

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La myosine est capable de generer un mouvement en interagissant de maniere cyclique avec les filaments d'actine. L'interface du complexe actine - myosine est composee a la fois d'interactions electrostatiques et hydrophobes et elle est fortement regulee par des effecteurs comme les nucleotides ou les proteines regulatrices. Ce travail de these a eu pour but de mieux connaitre la structure et la regulation des interactions entre la myosine et l'actine. Grace a des experiences de mutagenese dirigee, de pontage chimique, de fluorescence, de cinetique rapide et de motilite in vitro, j'ai pu identifier et mieux definir le role specifique des deux contacts electrostatiques majeurs a l'interface actine - myosine. Ces contacts se forment entre un domaine fortement electronegatif de l'actine et deux sites electropositifs de la myosine. Ils sont impliques dans la stabilisation des complexes de faible liaison obtenus en presence d'adp. Pi. Les deux sites electropositifs de la myosine appartiennent a deux boucles non structurees presentent a la surface de la molecule dont la sequence primaire est tres variable d'une isoforme de myosine a une autre. Cette pauvre conservation de sequence intervient dans la modulation de l'activite du complexe actine - myosine donnant a chaque myosine des proprietes mecaniques specifiques. Notamment, un des deux contacts est specifique des myosines de muscles stries et a un role specifique dans la regulation des myosines de muscle strie par le complexe tropomyosine-troponine.

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Richard, Mathieu. "Activité motrice de myosines dans des réseaux de filaments d’actine d’architecture contrôlée in vitro". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCB054/document.

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Les moteurs moléculaires permettent le transport actif de molécules et d’organelles le long de filaments polaires du cytosquelette de la cellule eucaryote. Les filaments peuvent s’organiser en réseaux parallèles, antiparallèles, ou désordonnés. Malgré son importance, l’influence de l’architecture du cytosquelette sur le transport de cargos par des moteurs moléculaires est souvent ignorée. Dans ce travail de thèse, nous avons utilisé des patrons surfaciques de nucléation pour contrôler la géométrie de polymérisation de filaments d’actine. Cette approche permet de reproduire in vitro les trois types de réseaux qui sont observés in vivo. En adsorbant des moteurs moléculaires purifiés à la surface de nano-billes fluorescentes (diamètre 200 nm), nous avons étudié le transport de ces cargos dans des réseaux antiparallèles émergeant de deux lignes de nucléation parallèles. Nous avons observé que les billes recouvertes de moteurs processifs HMM-V (Heavy Mero-Myosine V) génèrent des mouvements dirigés en direction du milieu du réseau où la polarité moyenne des filaments est nulle et où les billes s’accumulent. De plus, la distribution de positions des billes à l’état stationnaire peut être déduite des profils de vitesse et de diffu-sion des billes, indiquant que le transport actif suit un processus de convection-diffusion. Les billes recouvertes de moteurs non-processifs HMM-II (Heavy Mero-Myosine II) dé-montrent des comportements similaires. Cependant, bien que le gradient de vitesse des billes HMM-II soit plus important que pour les billes HMM-V au centre du réseau, le coeffi-cient de diffusion l’est bien davantage. Le centrage de ces billes est ainsi moins précis qu’avec la HMM V. A notre surprise, nous avons observé que la précision du centrage ne dépend pas de l’espacement entre les deux lignes de nucléation, donc de la taille du sys-tème. Le comportement des billes est décrit par un modèle à trois états dans lequel la bille sonde localement la polarité nette du réseau en se détachant et en se rattachant fré-quemment aux filaments. Une séquence stochastique de déplacements dirigés dans un état attaché aux filaments et d’explorations diffusives dans un état détaché, conduit à une marche aléatoire biaisée avec un coefficient de diffusion et une vitesse effectifs. Notre description physique indique que la précision du positionnement des billes dépend du gra-dient de polarité nette du réseau de filaments ainsi que de la distance moyenne de par-cours des billes dans l’état attaché à l’actine. Nos résultats démontrent ainsi le rôle clef que joue l’architecture du réseau de filaments sur les propriétés du transport. Dans la cellule, les moteurs moléculaires permettent également la réorganisation des filaments du cytosquelette. En ajoutant nos moteurs moléculaires en solution, nous avons observé qu’un réseau de filaments d’actine parallèles, polymérisés in vitro à partir d’une ligne ou d’un disque de nucléation, peut former spontanément des faisceaux oscil-lants. Ces oscillations ressemblent aux battements du flagelle du spermatozoïde. En parti-culier, le système génère des ondes de déformation transverses se propageant de la base à l’apex du faisceau oscillant à une vitesse de 0,5 µm/s. Au cours du temps, les faisceaux d’actine s’épaississent, ce qui conduit à un ralentissement de l’oscillation avec une période qui croît de 25 s à 40 s. De plus, nous avons observé que des faisceaux d’actine voisins sont capables de se synchroniser, comme c’est le cas entre les deux flagelles de l’algue Chlamydomonas. Notre système acto-myosine minimal permet donc d’imiter le battement de flagelles, bien que la nature des moteurs moléculaires et des filaments en jeu soit com-plètement différente. Ainsi, ce système fournit un nouvel outil pour étudier les propriétés physiques génériques du battement flagellaire
Molecular motors navigate the cytoskeleton to position vesicles and organelles at specific locations in the cell. Cytoskeletal filaments assemble into parallel, antiparallel or disordered networks, providing a complex environment that constrains active transport properties. Using surface micro-patterns of nucleation-promoting factors to control the geometry of actin polymerization, we studied in vitro the interplay between the actin-network architec-ture and cargo transport by small myosin assemblies. With two parallel nucleation lines, we produced an antiparallel network of overlapping filaments. We found that 200nm beads coated with processive myosin V motors displayed directed movements towards the mid-line of the pattern, where the net polarity of the actin network was null, and accumulated there. The bead distribution was dictated by the spatial profiles of bead velocity and diffu-sion coefficient, indicating that a diffusion-drift process was at work. Interestingly, beads coated with skeletal heavy mero-myosin II motors showed a similar behavior. However, although velocity gradients were sharper with myosin II, the much larger bead diffusion observed with this non-processive motor resulted in less precise positioning. Strikingly, bead positioning did not depend on the spacing between the nucleation lines. Our observa-tions are well described by a three-state model of bead transport, in which active beads locally sense the net polarity of the filament network by frequently detaching from and re-attaching to the filaments. A stochastic sequence of processive runs and diffusive search-es results in a biased random walk with an effective drift velocity and diffusion coefficient. Positioning relies on spatial gradients of the net actin polarity, as well as on the run length of the cargo in the attached state. Altogether, our results on a minimal acto-myosin system demonstrate the key role played by the actin-network architecture on motor transport. Molecular motors can also deform and reorganize the cytoskeleton. Adding heavy mero-myosin II or V in bulk, we observed that parallel networks of actin filaments emerg-ing from a nucleation line or disk can self-assemble into bundles that beat periodically like the flagellum of the spermatozoid. In a preliminary analysis, we observed waves of defor-mation travelling from the base to the tip of the bundle at a speed of 0,5 µm/s. As time went by, the bundles grew thicker, resulting in an increase of the beating period (range: 25-40 s). In addition, neighboring actin ‘flagella’ were able to synchronize, as observed in vivo for instance with the the two flagella of the algae Chlamydomonas. Our minimal acto-myosin system thus mimicked key properties of microtubule-based flagellar beating, de-spite the different nature of the motors and cytoskeletal filaments involved. This system thus provides a new tool to study the generic physical properties of flagellar beating

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Chougule, Anil Mahaveer. "Rôle des régulateurs de l'actine dans la mise en place de l'asymétrie gauche-droite chez la Drosophile : la formine DAAM est essentielle pour l’asymétrie gauche-droite". Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019AZUR4007.

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Quoiqu’apparemment symétriques vus de l’extérieur, la plupart des animaux montrent des asymétries droite-gauche (DG) au niveau de leurs organes internes. L’asymétrie des organes viscéraux est contrôlée par des voies de signalisation dont la dérégulation entraine des désordres congénitaux sévères. L’asymétrie DG chez les vertébrés et les invertébrés est régulée par différents éléments du cytosquelette : les vertébrés utilisent les microtubules et des cils motiles, alors que les invertébrés, dont la Drosophile, emploient le cytosquelette d’actine. Quoique le cytosquelette d’actine soit considéré comme important pour l’asymétrie DG, à ce jour, les régulateurs de l’actine impliqués dans ce processus n’ont pas été identifiés. Chez la Drosophile, l’asymétrie dextrale est déterminée par un seul gène, codant pour la myosine conservée Myosin1D (Myo1D), découverte par l’équipe de S. Noselli. myo1Dest un gène situs inversus et déterminant DG unique. La perte de fonction de myo1Dentraine une inversion totale de l’asymétrie DG, aboutissant à un phénotype sinistral. Les bases génétiques du développement sinistral sont inconnues. Des études chez le zebrafish et le xénope ont montré que l’orthologue de myo1D contrôle aussi l’asymétrie chez les vertébrés, la fonction de myo1D étant ainsi conservée évolutivement. Des travaux récents du laboratoire ont montré que myo1D est non seulement nécessaire mais aussi suffisant pour induire l’asymétrie DG de novo à toutes les échelles biologiques. Cette activité nait d’une interaction chirale entre Myo1D et l’actine filamenteuse, comme montré in vitro dans un modèle non cellulaire. Afin de définir le mécanisme d’action de Myo1D in vivo, il est donc essentiel de comprendre le rôle de l’actine et de ses régulateurs dans l’asymétrie DG. Dans ce but, j’ai réalisé un crible RNAi afin de tester le rôle du cytosquelette dans les voies dextrale et sinistrale. Mon travail a permis d’identifier le gène DAAM, codant pour un nucléateur d’actine de la famille des formines, comme un facteur essentiel pour l’asymétrie DG chez la Drosophile. Des mouches mutantes pour DAAM deviennent symétriques. De façon intéressante, j’ai pu montrer que DAAM est nécessaire aux deux voies dextrale et sinistrale. L’analyse génétique révèle que le développement dextral requiert un réseau de F-actine assemblé par l’activité coordonnée des formines Diaphanous et DAAM. De plus, DAAM est requis pour l’asymétrie DG de novo, suggérant que le réseau d’actine assemblé par DAAM est essentiel à la chiralité induite par Myo1D. La surexpression de DAAM amplifie la chiralité induite par Myo1D, suggérant que DAAM est un facteur limitant pour l’asymétrie DG. Les résultats montrent aussi que DAAM interagit avec l’homologue Drosophile de la Profiline, Chickadee (Chic), et que la réduction de l’activité de chic mime celle de DAAM. Par ailleurs, le crible a permis de mettre en évidence le rôle de nouveaux facteurs de régulation de l’actine dans l’asymétrie DG, à savoir fli, Lg(2)l, Tec29, Dizzy, βPS mys, rheaetRap1, agissant dans un réseau régulant l’asymétrie. Dans leur ensemble, ces résultats originaux montrent le rôle fondamental de l’actine et de la formine DAAM dans le contrôle de l’asymétrie DG, révélant ainsi de nouveaux mécanismes de régulation contrôlant l’asymétrie chez les animaux
Besides their external bilateral symmetry, most of the animals display left-right (LR) asymmetry of their internal organs. The asymmetric shapes and positions of the visceral organs are regulated by LR asymmetry signaling pathways and their disturbance results in severe congenital disorders. LR patterning in vertebrates and in invertebrates is regulated by different cytoskeletal elements: vertebrates employ microtubules and cilia, while in invertebrates, including Drosophila, the actin cytoskeleton has a prominent role. The actin system has long been proposed to play important role in animal LR asymmetry. To date, the proteins that are directly involved in the regulation of actin dynamics in establishing LR asymmetry have not been identified. In Drosophila, dextral anatomical handedness is determined by a single gene, the conserved type 1D myosin (Myo1D), discovered by the Noselli laboratory. myo1D is a unique situs inversus gene and a key LR determinant. Loss of myo1D function leads to a totally inverted LR organ asymmetry in flies (Sinistral). The genetic and developmental basis of sinistral asymmetry is unknown. Studies in zebrafish and Xenopus have shown that the myo1D orthologs control LR asymmetry indicating its evolutionarily conserved function in LR patterning in Drosophila and vertebrates. Further recent work by the Noselli laboratory has discovered that Myo1D is not only necessary for establishing LR asymmetry in Drosophila but also sufficient to generate de novo LR asymmetries at multiscale levels. This de novo asymmetry is assumed to result from a chiral interaction of Myo1D and actin filaments based on noncell-based assays. Defining this mechanism in vivo is critical to understanding the role of actin and its regulators as a reinforcing link between Myo1D and the actin cytoskeleton in animal LR asymmetry. To characterize the role of actin cytoskeleton in LR asymmetric development, I performed an RNA interference-based genetic screen down-regulating the functions of cytoskeletal genes in both Dextral and Sinistral genetic backgrounds. My study identifies the main actin nucleator formin DAAM as an essential component for LR asymmetry determination in Drosophila. Flies lacking DAAM show symmetrical morphogenesis of LR organs indicating the loss of LR asymmetry. Notably, DAAM is required for both dextral and sinistral development in Drosophila. In addition, genetic analysis revealed that dextral development requires the F-actin network constructed by coordinated activities of the formins Diaphanous and DAAM. Moreover, DAAM is also required for de novo formation of LR asymmetry, suggesting that the DAAM nucleated F-actin network acts as an essential structural component required for chirality determination involving Myo1D activity. DAAM overexpression enhances these asymmetries further adding an extra chiral twist, reflecting that a pool of DAAM decorated actin filaments acts as limiting factor for organ looping in LR asymmetry. In this setting, DAAM molecularly interacts with the Drosophila homolog of Profilin, chickadee (chic) and silencing chic mimics the DAAM loss-of-function phenotype. I also uncovered roles for a subset of actin regulators fli, Lg(2)l, Tec29, Dizzy, βPS mys, rhea and Rap1 in LR asymmetry, indicating they functionally act in the same actin regulatory pathway. Altogether, these original findings clearly demonstrated the fundamental role of actin and its regulation by formins in LR asymmetry and provide insight into the molecular basis underlying animal asymmetry

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Chauca, Espinoza Karen Lorena. "Study of the dynamics of cortical myosin in the early embryo of the nematode C. elegans". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2023SORUS411.pdf.

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La myosine II non musculaire est un acteur clé dans la morphogenèse cellulaire et tissulaire. La dynamique corticale de la myosine sous forme de minifilaments in vivo reste cependant mal comprise. Ici, nous utilisons la microscopie SIM-TIRF dans un embryon en développement pour mieux comprendre les mécanismes et la structure de l’assemblage des minifilaments bipolaires. En combinant la microscopie SIM-TIRF et TIRF à molécule unique, nous avons d'abord caractérisé la structure des minifilaments, en particulier leur taille et leur stœchiométrie, à plusieurs stades du début de l'embryon. À l'aide de films SIM-TIRF à haute résolution temporelle, nous avons ensuite caractérisé une gamme diversifiée de comportements des minifilaments de myosine, des événements de division de minifilaments, des alignements de plusieurs minifilaments sur de longues distances (que nous avons appelés fibres de protostress), des événements de déliaison partielle et, de manière surprenante, des événements de déliaison et rereliure séquentielles au cortex. En utilisant des mutants du domaine moteur de la myosine, nous avons testé comment ces comportements reposaient sur l'activité motrice de la myosine. Nos données suggèrent que l'unité fonctionnelle de l'assemblage de la myosine peut être composée d'un ou de plusieurs minifilaments bipolaires de myosine, mais également que les minifilaments ne se désassemblent pas complètement lors de leur déliaison et de leur diffusion dans le cytoplasme. Pour tester la stabilité globale des assemblages bipolaires, nous avons ainsi utilisé des expériences de photoconversion et montré que les minifilaments de myosine sont bien recyclés sur de longues distances et temps de diffusion dans le cytoplasme sous forme d'unités minifilamentaires, qui ne se dissolvent pas lors de leur déliaison. Nos travaux mettent ainsi en lumière la manière dont les minifilaments de myosine interagissent avec le cortex, mais offrent une nouvelle perspective sur la manière dont ils s'assemblent, se désassemblent et sont recyclés au cours de la morphogenèse cellulaire
Non-muscle myosin II is a key player in cell and tissue morphogenesis. The cortical dynamics Myosin as minifilaments in vivo however remain poorly understood. Here, we use SIM-TIRF microscopy in a developing embryo to gain further insights into the mechanisms and structure of bipolar minifilaments assembly. Combining SIM-TIRF and TIRF single-molecule microscopy, we first characterized the structure of minifilaments, specifically size and stoichiometry, at multiple stages in the early embryo. Using high temporal-resolution SIM- TIRF movies, we then characterized a diverse range of behaviors of myosin minifilaments, minifilament split events, alignments of multiple minifilaments over long distances (which we called protostress fibers), partial unbinding events and, surprisingly, events of sequential unbinding and rebinding to the cortex. Using mutants of the myosin motor domain, we tested how these behaviors relied on the myosin motor activity. Our data suggest that the functional unit of myosin assembly may be composed of one or multiple myosin bipolar minifilaments, but also that minifilaments do not fully disassemble upon unbinding and diffusing in the cytoplasm. To test the overall stability of bipolar assemblies, we thus used photoconversion experiments and show that the myosin minifilaments are indeed recycled over long distances and diffusion times in the cytoplasm as minifilamentous units, that do not dissolve upon unbinding. Our work thus sheds light on how myosin minifilaments interact with the cortex, but offers a new perspective on how they assemble, disassemble and are recycled during cell morphogenesis

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Cáceres, Rodrigo. "Role of acto-myosin based force production in cell invasion during development in Caenorhabditis elegans". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCB027/document.

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La membrane basale (MB) est une feuille dense de matrice extracellulaire spécialisée qui sépare l'épithélium du tissu sous-adjacent. La pénétration des cellules à travers les barrières des MB, c’est appelée «invasion», est un processus important pour le développement normal des tissus et dans la métastase du cancer. Beaucoup a été compris sur la génétique et la signalisation sur comment les trous sont formés dans le MB pendant de l'invasion ont été compris. Cependant, les forces physiques impliquées sont moins comprises: comment la contractilité de la myosine participe à l'élimination de la MB et comment les différents facteurs de polymérisation de l’actine et les protéines de réticulation contribuent au processus invasif. Pour répondre à ces questions, nous avons étudié un événement d'invasion dans un processus de développement, l’invasion de la cellule anchre (AC) chez Caenorhabditis elegans. La rupture de la MB par l’AC est connue pour dépendre d'une protrusion riche en actine et de l'activité des métalloprotéases (MMP), similaire à l'invasion de cellules cancéreuses. Inactivation génique par RNAi de différents activateurs et nucléateurs de la polymérisation d'actine, et l'expression spécifiquement dans l'AC d'une forme négative dominante d'un activateur du complexe Arp2/3 a montré que l'invasion de l’AC dépendes fortement des filaments ramifiés formés via l'activation WASP / WSP-1 du complexe Arp2/3. La microscopie à haute résolution a indiqué que la protrusion invasive de l’AC était densément assemblée, en accord avec l'idée que la protrusion invasive était fortement ramifiée. Nous avons également montré qu'un autre activateur du complexe Arp2/3, WAVE / WVE-1, pouvait permettre une invasion lorsque WASP / WSP-1 était absent. Les formines semblaient ne pas de jouer un rôle majeur et les protéines de réticulation d'actine étaient également dispensables pour l’invasion de l’AC. Dans les vers de type normaux, nous avons observé que l'activité de la myosine n'était pas nécessaire pour l'invasion. Cependant, il a été rapporté que les cellules cancéreuses augmentent la contractilité de la myosine pour envahir en l'absence de protéases, nous avons donc utilisé un ver sans les cinq principales MMPs du génome du ver pour tester le rôle de la myosine dans ce contexte. L'invasion de l’AC a eu lieu dans en l’absence des MMPs, mais avec un retard. L’inactivation génique par RNAi de différents composants lies à l’activité de la myosine n'a pas amélioré le défaut d'invasion. En plus, la visualisation du cytosquelette d'actine dans les vers sans MMPs a révélé que l'actine était concentrée dans la protrusion de l’AC et à peine détectable dans le cortex, ce qui rendait improbable que la contraction de la myosine du cortex aiderait la compression cellulaire à travers de la MB comme il a été reporté dans les cellules cancéreuses en l'absence de protéases. Tous ces résultats ensemble, ont montré que la cellule invasive a adapté sa polymérisation de filaments d'actine ramifiée pour maintenir l'invasion dans différents contextes biochimiques et environnementaux. Cette plasticité est un point crucial qui doit être mieux compris pour développer de futurs traitements visant l'invasion de cellules cancéreuses
Basement membrane (BM) is a dense sheet of specialized extracellular matrix that separates epithelia from underlying tissue. The penetration of cells through BM barriers, called “invasion”, is an important process during normal tissue development and in cancer metastasis. Much has been understood concerning the genetics and signaling of how holes are formed in the BM during invasion. However less is clear about the physical forces involved: how myosin contractility participates in BM removal and how different actin polymerization factors and crosslinkers contribute to the invasive process. To address these questions, we studied an invasion event in a developmental process, anchor cell (AC) invasion in Caenorhabditis elegans. AC breaching of the BM is known to depend on an actin-rich protrusion and the activity of matrix metalloproteases (MMPs), similar to cancer cell invasion. RNAi knockdown of different actin polymerization activators and nucleators, and expression of a dominant negative form of an Arp2/3 complex activator specifically in the AC showed that AC invasion depended strongly on branched filaments formed via WASP/WSP-1 activation of the Arp2/3 complex. Super-resolution microscopy indicated that the AC invasive protrusion was densely packed with filaments, in keeping with the idea that the invasive protrusion was highly branched. We further showed that another Arp2/3 complex activator, WAVE/WVE-1, could enable invasion when WASP/WSP-1 was absent. Formins appeared not to play a major role and actin cross-linking proteins were likewise dispensable for AC invasion. In wild type worms, we observed that myosin activity was not needed for invasion. However it has been reported that cancer cells upregulate myosin contractility to invade in the absence of proteases, so we used a worm deleted for the five main MMPs of the worm genome to test the role of myosin in this context. AC invasion took place in MMP- worms, but with a time delay. RNAi knockdown of different components of the myosin machinery gave no enhancement of the invasion defect. In addition visualization of the actin cytoskeleton in MMP- worms revealed that actin was concentrated in the AC protrusion and barely detectable in the cortex, making it unlikely that myosin contraction of the cortex was helping the cell squeeze through the BM as reported in cancer cells in the absence of proteases. All together these results showed that the invasive cell adapted its branched actin filament polymerization to maintain invasion in different biochemical and environmental contexts. This plasticity is a crucial point that needs to be better understood in order to develop future treatments targeting cancer cell invasion

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Rozprawy doktorskie na temat „Myosine A”

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