The role of microtubule acetylation in cell migration and mechanotransduction

Rôle de l'acétylation des microtubules dans la mécanotransduction et la migration cellulaire L'adhésion des cellules à la matrice extracellulaire se fait par le biais de plaques d'adhérence. Ces structures d'adhérence qui mettent en jeu les intégrines, détectent les propriétés biochimiques et mécaniques de la matrice et les convertissent, par un processus appelé mécanotransduction, en signaux intracellulaires qui contrôlent des comportements cellulaires tels que la migration. La mécanotransduction au niveau des plaques d'adhérence affecte la dynamique de l'actine, la génération et la transmission des forces de traction et la migration cellulaire. Bien que les microtubules soient des acteurs clés de l'adhésion et de la migration cellulaire, leur régulation et leur rôle dans la mécanotransduction restent encore inconnus. Nous avons étudié les effets de deux modifications post-traductionnelles de la tubuline, à savoir l'acétylation et la détyrosination, dans la migration cellulaire. Nous montrons que l'acétylation des microtubules, et non la détyrosination, régule, via le trafic vésiculaire, la dynamique et la localisation des plaques d'adhérence dans les cellules en migration. Nous avons ensuite étudié le rôle de l'acétylation des microtubules dans la mécanotransduction. En utilisant une combinaison de méthodes de microfabrication, d'approches biophysiques et de techniques d'imagerie, nous montrons que la rigidité du substrat affecte l'acétylation des microtubules par le biais de la signalisation des intégrines beta1. Sur des substrats rigides, alpha-TAT1, l'enzyme responsable de l'acétylation des microtubules, est recrutée dans les adhérences focales où elle interagit avec la protéine mécanosensible talin. Une acétylation accrue des microtubules favorise l'activation de la RhoA, la contractilité cellulaire et les forces de traction. Ces résultats illustrent le rôle essentiel de l'acétylation des microtubules dans la régulation mécanosensible de l'adhérence et de la migration cellulaire. Nous proposons un nouveau mécanisme de rétroaction dans la mécanotransduction qui implique un dialogue entre les microtubules et l'actine au niveau des plaques d'adhérence. Ainsi, les cellules détectent la rigidité du substrat, modulent le niveau d'acétylation des microtubules, ce qui contrôle ensuite le cytosquelette d'actomyosine et la transmission de force sur le substrat pour favoriser la migration cellulaire.