Les zones d’ancrage de la cellule, des pièges à récepteurs pour orchestrer les réponses biologiques

Les protéines de la matrice extracellulaire peuvent transmettre de multiples signaux aux cellules d'une manière régulée dans le temps et structurée dans l'espace. Par exemple, l’une des principales protéines de la matrice, la fibronectine, permet la liaison à des récepteurs adhésifs intégrines et à des facteurs de croissance. La proximité de ces sites d’interaction permet ainsi une juxtaposition fonctionnelle entre les intégrines et des récepteurs de facteurs de croissance. Des travaux précédents montraient que le facteur de croissance Bone Morphogenetic Protein 2 (BMP2), présenté par une matrice molle, était suffisant pour induire un étalement cellulaire. Cet étalement est associé à la formation des structures d’adhérence qui dépendent des récepteurs intégrines.  Cependant, les mécanismes et les événements temporels permettant des réponses concertées entre récepteurs intégrines et récepteurs de facteurs de croissance restaient peu explorés. Les découvertes récentes ont permis de mettre en évidence la coopération entre les intégrines, qui sont des récepteurs relais de la mécanique tissulaire, et les récepteurs aux facteurs de croissance, qui sont de type tyrosine kinase (nommés ALK3 et BMPR2). Les récepteurs ALK3/BMPR2 sont décrits pour former des complexes à la surface des cellules quand ils se lient au facteur de croissance BMP2. Ce travail permet de montrer que de façon originale, le récepteur ALK3 existe sous forme de deux populations réparties à l'intérieur et à l'extérieur des sites d’ancrage à la matrice extracellulaire. Ainsi, une première population est associée à l’intégrine et une seconde forme un complexe avec le récepteur BMPR2. Le recrutement spatial et temporel de ALK3 à côté des intégrines, au sein même des sites d’adhérence, apparait être un aspect clé du contrôle de la signalisation induite par les BMPR. Cette répartition des deux populations ALK3 de part et d’autre des sites d’adhérence offre un éclairage nouveau sur la diversité des signaux cellulaires obtenus selon l'organisation spatiale des récepteurs. Ces interactions combinatoires présentent un intérêt physiopathologique pouvant expliquer les dualités fonctionnelles entre ALK3 (oncogène) et BMPR2 (suppresseur de tumeur) décrites dans la littérature.

Pour en savoir plus : 
Integrin-based adhesion compartmentalizes ALK3 of the BMPRII to control cell adhesion and migration
Guevara-Garcia A, Fourel L, Bourrin-Reynard I, Sales A, Oddou C, Pezet M, Rossier O, Machillot P, Chaar L, Bouin AP, Giannone G, Destaing O, Picart C, Albiges-Rizo
Journal of Cell Biology, 7 octobre 2022. doi:10.1083/jcb.202107110