La division cellulaire est le processus fondamental conduisant à la formation de deux cellules filles identiques à partir d’une cellule mère. Elle comprend deux parties, la mitose qui permet la séparation des chromosomes, et la cytocinèse qui conduit à la séparation du cytoplasme des deux cellules filles. La mitose et la cytocinèse nécessitent l’intervention de nombreux complexes moléculaires et sont coordonnées dans le temps et l’espace. En anaphase, un anneau contractile d’actine et de myosine II se met en place sous la membrane plasmique, au niveau de l’équateur métaphasique. En se contractant, il entraîne un étranglement de la cellule et forme le sillon de clivage. Ce sillon se creuse progressivement et finit par comprimer une structure de microtubules centraux, appelée microtubules de la zone intermédiaire. En télophase, les cellules filles sont reliées par un pont cytoplasmique, appelé le midbody, constitué de reliquats des microtubules de la zone intermédiaire et de l’anneau contractile. Les mécanismes requis pour la scission de cette connexion intercellulaire sont encore peu connus et nécessiteraient trois étapes : la stabilisation du midbody, le désassemblage de l’anneau contractile et un remodelage membranaire. Une vingtaine de protéines conservées lors de l’évolution et jouant un rôle dans la cytocinèse ont été identifiées par de nombreuses approches expérimentales. Il s’agit de protéines impliquées dans la formation de l’anneau contractile d’actine/myosine II et du fuseau central de microtubules, dans la régulation de la structure de la chromatine, et dans le contrôle du trafic membranaire. Parmi les mécanismes moléculaires utilisés pour contrôler l’activité de ces protéines, des événements de phosphorylation sont fréquemment observés (pour revue, voir [1]). Nous venons de démontrer que l’adaptateur moléculaire CD2AP (CD2- associated protein) est impliqué dans la cytocinèse des cellules HeLa [2]. CD2AP est composé de plusieurs domaines lui permettant de s’oligomériser et de s’associer à de multiples protéines (Figure 1). Nous avons observé que l’altération du niveau d’expression de CD2AP par surexpression, ou inhibition grâce à des petits ARN interférents, provoque une augmentation du nombre de cellules binucléées, signe d’une complétion anormale de la cytocinèse. L’observation en temps réel de cellules n’exprimant plus CD2AP montre que c’est la phase finale, la scission, qui est affectée. La cytocinèse s’effectue normalement jusqu’à la formation des deux cellules filles reliées par un pont cytoplasmique. Mais ce pont ne se rompt pas et le cytoplasme des deux cellules filles communique à nouveau pour donner naissance à une cellule contenant deux noyaux. La localisation intracellulaire de CD2AP pendant la mitose est compatible avec une fonction dans la cytocinèse. En interphase, CD2AP est essentiellement associé à des endosomes [3]. En métaphase, CD2AP est phosphorylé et est cytosolique. Il est ensuite progressivement déphosphorylé et relocalisé dans une fraction membranaire. En anaphase, CD2AP est présent à l’équateur des microtubules de la zone intermédiaire. Il se concentre ensuite dans le midbody. CD2AP n’interagit pas directement avec les microtubules et son association aux fractions membranaires suggère qu’il est associé à des vésicules qui se forment ou transitent dans cette région de la cellule (Figure 2) [2]. Nous montrons également que CD2AP interagit avec l’anilline, un composant spécifique du sillon de clivage, impliquée dans la régulation de l’anneau contractile et requis également en fin de cytocinèse ([4] et, pour revue, voir [1]). Cette interaction se fait par l’intermédiaire des deux premiers domaines SH3 de CD2AP, et d’un motif PX(P/A)XXR conservé lors de l’évolution, présent dans l’extrémité aminoterminale de l’anilline. Comme le montre la Figure 2, de par leur localisation respective, l’interaction entre l’anilline et CD2AP ne peut se faire qu’en phase finale de cytocinèse, suggérant que le couple anilline/CD2AP soit requis …
Appendices
Références
- 1. Glotzer M. The molecular requirements for cytokinesis. Science 2005 ; 307 : 1735-9.
- 2. Monzo P, Gauthier, NC, Keslair, F, et al. Clues to CD2AP involvement in cytokinesis. Mol Biol Cell 2005 ; 16 : 2891-902.
- 3. Cormont M, Meton I, Mari M., et al. CD2AP/CMS regulates endosome morphology and traffic to the degradative pathway through its interaction with Rab4 and c-Cbl. Traffic 2003 ; 4 : 97-112.
- 4. Oegema K, Savoian M, Mitchison T, Field C. Functional analysis of a human homologue of the Drosophila actin binding protein anillin suggests a role in cytokinesis. J Cell Biol 2000 ; 150 : 539-52.
- 5. Shih NY, Li J, Karpitskii V, Nguyen A, et al. Congenital nephrotic syndrome in mice lacking-CD2-associated protein. Science 1999 ; 286 : 312-5.
- 6. Dikic I. CIN85/CMS family of adaptor molecules. FEBS Lett 2002 ; 529 : 110-5.
- 7. Szymkiewicz I, Shupliakov O, Dikic I. Cargo- and compartment-selective endocytic scaffold proteins. Biochem J 2004 : 383 : 1-11.
- 8. Kim JM, Wu H, Green G, et al. CD2-associated protein haploinsufficiency is linked to glomerular disease suseptibility. Science 2003 ; 300 : 1298-300.
- 9. Welsch T, Endlich N, Gokce C, et al. Association of CD2AP with dynamic actin on vesicles in podocytes. Am J Physiol Renal Physiol 2005 ; 289 : F1134-43.