ALIX / Syntenin / Syndecan-4 : an ESCRT-to-membrane coupling required for completion of cytokinesis

ALIX / Syntenin / Syndecan-4 : un couplage entre la machinerie ESCRT et la membrane plasmique requis pour la cytocinèse La cytocinèse est l’étape finale de séparation des deux cellules filles, après la mitose. Elle commence avec la formation d’un sillon de clivage, généré par un anneau d’actomyosine, menant à la formation d’un pont intercellulaire dont le centre est dénommé « midbody ». Les mécanismes qui mènent à l’abscission sont encore largement incompris, mais le modèle actuellement retenu fait intervenir la polymérisation de filaments d’ESCRT-III. Ces protéines sont en particulier localisées au niveau des sites d’abscission et sont nécessaires à la coupure du pont intercellulaire. On ne sait pas si ces protéines ESCRT-III interagissent avec une protéine membranaire dans le cadre de la cytocinèse, comme c’est le cas dans d’autres événements topologiquement équivalents où les ESCRT-III sont impliquées, comme par exemple le bourgeonnement du VIH ou la formation des exosomes. Dans ce dernier cas, Synténine est connue pour agir comme un adaptateur entre les protéines transmembranaires Syndécans et les protéines ALIX/ESCRT-III, ce qui est nécessaire pour la scission des exosomes à l’intérieur des corps multivésiculaires. Avant mon arrivée, le laboratoire TMDC a purifié et analysé par spectrométrie de masse des « midbody remnants » de cellules HeLa, une structure résiduelle générée après l’abscission. Cette analyse a mis en évidence l’enrichissement d’environ 500 protéines dans ces « midbody remnants », dont une grande partie n’avaient jamais été décrites comme requises pour la cytocinèse, en particulier Synténine et Syndécan-4. L’objectif de ma thèse a été de déterminer le rôle du couple Synténine/Syndécan-4 dans les dernières étapes de la cytocinèse, d’autant plus qu’aucune protéine transmembranaire n’a pour le moment été étudiée dans le cadre de l’abscission. Des expériences d’immunofluorescence sur des ponts intercellulaires de cellules HeLa ont montré que les protéines endogènes Syndécan-4, Synténine, ALIX et CHMP4B (une protéine du complexe ESCRT-III) colocalisent au niveau du midbody et sur son côté, au site d’abscission. En vidéomicroscopie, mScarlet-Synténine et GFP-Syndécan-4 sont d’abord recrutées au midbody, puis dans un deuxième temps, sont enrichies au site d’abscission, comme ce qui a déjà été montré pour les protéines ESCRT-III. Au niveau mécanistique, ALIX est nécessaire au recrutement de Synténine au pont intercellulaire, et Synténine est elle-même nécessaire au bon recrutement de Syndécan-4. D’un point de vue fonctionnel, la déplétion d’ALIX, de Synténine ou de Syndécan-4 retarde fortement l’abscission et empêche le recrutement stable des protéines ESCRT-III au site d’abscission. L’ensemble de ces résultats montre qu’ALIX, Synténine et Syndécan-4 interagissent dans le cadre de la cytocinèse et qu’ils permettent la bonne localisation des protéines ESCRT-III au niveau du site d’abscission. Syndecan-4 est la première protéine transmembranaire directement impliquée dans l’abscission ; je propose que cette protéine couple les forces générées par les filaments d’ALIX/ESCRT-III et la membrane, ce qui permet la scission effective du pont intercellulaire.