Rôle du complexe de polarité Cde42/PAR dans la polarisation, l'apprêtement et la présentation de l'antigène par les lymphocytes B

L'activation des Lymphocytes B repose sur la reconnaissance spécifique de PAg par le BCR, présenté in vivo par d'autres APCs, et conduit à la formation d'une synapse immunologique qui permet Pinternalisation l'Ag et son apprêtement en peptides associés aux molécules du CMHII. Ces complexes CMHII-peptides sont ensuite présentés aux lymphocytes T auxiliaires CD4+. Cette étape permet l'activation et la différentiation des LB en cellules productrices d'anticorps de haute affinité. Cette thèse identifie Cdc42 et le complexe de polarité PAR comme étant des régulateurs essentiels de la polarisation du LB. C'est le premier travail qui démontre la réorientation du centre organisateur des microtubules (MTOC) et des lysosomes contenant le CMHII vers le site d'internalisation de l'Ag, et cette polarisation est essentielle pour la présenation de l'Ag aux lymphocytes T. La polarisation du MTOC vers le site d'interaction avec l'Ag dépend de la GTPase Cdc42, qui est activée sous l'engagement du BCR, et est essentielle à l'apprêtement et la présentation de l'antigène par les LB. Par ailleurs, nous montrons que de Cdc42 est essentielle à l'activation de la kinase aPKCÇ du complexe de polarité PAR en réponse à l'interaction BcR-Ag. L'inhibition de l'expression de Cdc42 ou de aPKCÇ induit un défaut de polarisation du MTOC et des lysosomes vers l'Ag qui conduit à une réduction de l'apprêtement de l'Ag. Enfin, cette thèse montre aussi que la sous-unité Par3 du complexe PAR se concentre à la synapse immunologique, où il agit de concert avec la dynéine pour permettre la polarisation du MTOC à a synapse qui est essentielle pour Pinternalisation de PAg et sa présentation aux lymphocytes T auxiliaires. Ces résultats indiquent que, dans les lymphocytes B, l'activation du BCR induit la réorganisation du cytosquelette de microtubules sous le contrôle de Cdc42 et PAR, et cette polarisation du MTOC est essentielle pour la convergence des vésicules du CMHII et de PAg qui permet l'apprêtement de la présentation de l'Ag.PARIS7-Bibliothèque centrale (751132105) / SudocSudocFranceF

Le récepteur IP3R-3 contrôle la persistance migratoire des cellules dendritiques immatures et leur capacité à explorer l environnement

Le succès de la réponse immunitaire repose en grande partie sur la capacité des leucocytes à se déplacer et à accomplir leur fonction au sein de structures anatomiques précises. Le fait qu il puisse exister des mécanismes intrinsèques de coordination entre ces fonctions spécifiques et la migration de ces cellules n a jamais été étudié auparavant. Nos travaux mettent en évidence, pour la première fois, l existence d un couplage entre la migration et la macropinocytose dans les cellules dendritiques qui explorent leur environnement en internalisant une grande quantité de matériel extra-cellulaire. C est la Chaîne Invariante, protéine chaperon impliquée dans l apprêtement des antigènes, qui est responsable de ce couplage en détournant le moteur Myosine II de l arrière de la cellule, où elle promeut la migration, vers l avant de la cellule. Ce recrutement transitoire de Myosin II autour des macropinosomes à l avant favorise la macropinocytose et la délivrance de l antigène dans les lysosomes, mais ralentit la cellule. L implication de la Myosine II à la fois dans la migration et la capture d antigène permet donc le couplage moléculaire entre ces deux processus et leur coordination spatio-temporelle. Cependant, les voies de signalisation impliquées dans le couplage avant/arrière dans les cellules dendritiques immatures restent encore méconnues. L ensemble de mes travaux de thèse montrent que la libération de calcium du réticulum endoplasmique à travers les récepteurs IP3 (IP3Rs) est nécessaire pour maintenir le niveau de phosphorylation de la chaîne légère de Myosin (MLC) et la polarisation avant/arrière de Myosine II au cours de la migration des cellules dendritiques immatures. Nous montrons que les récepteurs IP3R1, 2 et 3 sont requis pour atteindre une vitesse maximale en 2- et 3-Dimension, et que le récepteur IP3R3, et dans une moindre mesure IP3R1, favorisent la persistance des cellules. En revanche, l inhibition de l expression du récepteur IP3R3 augmente la capacité des cellules dendritiques immatures à capturer l antigène, ce qui est en accord avec notre résultat montrant que la capture de l'antigène est inversement reliée à la locomotion de cellules dendritiques. Nous proposons que le relargage du calcium par le réticulum endoplasmique favorise l activité de la myosine II ce qui permet aux cellules dendritiques de ralentir de façon transitoire. Ce relargage calcique permet aux cellules dendritiques du optimiser l'internalisation des antigènes extracellulaires en maintenant leur polarité ce qui leur permet d optimiser ainsi leur capacité d'échantillonnage de l environnement.The immune response heavily relies on the migration capacity of leukocytes. These cells must stop in precise anatomical locations to fulfill a particular task. But whether and how specific functions are coordinated with migration by cell-intrinsic mechanisms is not known. We here show that in dendritic cells, which patrol their environment for the presence of antigens by internalizing extracellular material, macropinocytosis is coupled to cell migration. Coupling relies on the diversion of the Myosin II motor from its migratory function at the cell rear to macropinosomes at the cell front by the Invariant Chain, a cell-specific regulator of antigen presentation. Transient Myosin II recruitment at the cell front promotes antigen macropinocytosis and antigen delivery to endolysosomes but antagonizes cell migration. Thus, the requirement for Myosin II for both migration and antigen capture provides a molecular mechanism to couple these two processes and allow their coordination in time and space. However, the signaling pathways involved in back/front coupling in migrating immature DCs remain unknown. Here we show that calcium released from the endoplasmic reticulum through IP3 Receptors (IP3Rs) is required to maintain Myosin regulatory light Chain (MLC) phosphorylation and Myosin II back/front polarization during DC locomotion. We found that while IP3R1, 2 and 3 are required for immature DCs to reach maximal speed in 2-Dimensional and 3-Dimensional environments, IP3R3 and to a lesser extent IP3R1 positively regulate their persistency. On the contrary, silencing of IP3R3 increases antigen uptake by immature DCs, consistent with our finding showing that antigen capture is inversely coupled to DC locomotion (Appendix, manuscript #1). We propose that by promoting myosin II activity, calcium released from the ER help DCs to transiently slow-down to uptake extracellular antigens without losing their polarity and thereby optimizes their environment sampling capacity.PARIS5-Bibliotheque electronique (751069902) / SudocSudocFranceF

Régulation des interactions entre endosomes et cytosquelette pendant la présentation antigénique (un rôle pour la protéine tyrosine kinase Syk)

PARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Diacylglycerol kinase promotes actin cytoskeleton remodeling and mechanical forces at the B cell immune synapse

International audienceDiacylglycerol kinases (DGKs) limit antigen receptor signaling in immune cells by consuming the second messenger diacylglycerol (DAG) to generate phosphatidic acid (PA). Here, we showed that DGK promotes lymphocyte function-associated antigen 1 (LFA-1)-mediated adhesion and F-actin generation at the immune synapse of B cells with antigen-presenting cells (APCs), mostly in a PA-dependent manner. Measurement of single-cell mechanical force generation indicated that DGK-deficient B cells exerted lower forces at the immune synapse than did wild-type B cells. Nonmuscle myosin activation and translocation of the microtubule-organizing center (MTOC) to the immune synapse were also impaired in DGK-deficient B cells. These functional defects correlated with the decreased ability of B cells to present antigen and activate T cells in vitro. The in vivo germinal center response of DGK-deficient B cells was also reduced compared with that of wild-type B cells, indicating that loss of DGK in B cells impaired T cell help. Together, our data suggest that DGK shapes B cell responses by regulating actin remodeling, force generation, and antigen uptake-related events at the immune synapse. Hence, an appropriate balance in the amounts of DAG and PA is required for optimal B cell function

Rab7b regulates dendritic cell migration by linking lysosomes to the actomyosin cytoskeleton

International audienceLysosomal signaling facilitates the migration of immune cells by releasing Ca 2+ to activate the actin-based motor myosin II at the cell rear. However, how the actomyosin cytoskeleton physically associates to lysosomes is unknown. We have previously identified myosin II as a direct interactor of Rab7b, a small GTPase that mediates the transport from late endosomes/lysosomes to the trans-Golgi network (TGN). Here, we show that Rab7b regulates the migration of dendritic cells (DCs) in one-and three-dimensional environments. DCs are immune sentinels that transport antigens from peripheral tissues to lymph nodes to activate T lymphocytes and initiate adaptive immune responses. We found that the lack of Rab7b reduces myosin II light chain phosphorylation and the activation of the transcription factor EB (TFEB), which controls lysosomal signaling and is required for fast DC migration. Furthermore, we demonstrate that Rab7b interacts with the lysosomal Ca 2+ channel TRPML1 (also known as MCOLN1), enabling the local activation of myosin II at the cell rear. Taken together, our findings identify Rab7b as the missing physical link between lysosomes and the actomyosin cytoskeleton, allowing control of immune cell migration through lysosomal signaling. This article has an associated First Person interview with the first author of the paper