Mécanismes de la mitose

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Notre équipe étudie les mécanismes régulant la séparation équitable des chromosomes lors de la mitose. Cela requiert d’attacher correctement les chromosomes (bleu) au fuseau mitotique (rouge), via ses kinétochores (jaune).

Le fuseau mitotique est constitué de microtubules (MTs) qui sont des structures tubulaires creuses assemblés à partir de dimères de tubuline a et b. Les MTs sont polarisés : ils sont nucléés à partir de leur extrémité ‘-‘ via un guide de g-tubuline. Cette dernière est localisée sur tout le fuseau, avec une forte concentration au niveau des centrosomes. C’est pourquoi le centrosome est souvent représenté comme le principal centre organisateur des microtubules. Toutefois, la nucléation des MTs n’est pas exclusivement dépendante des centrosomes puisqu’en mitose la nucléation se produit aussi autour des chromosomes, grâce à la concentration de l’activité RanGTP qui libère des facteurs d’assemblage du fuseau. Par ailleurs, il existe aussi un mécanisme de nucléation des MTs à partir des MTs pré-existants (“branching”) qui est dépendant du complexe augmine.

Les MTs portent également directement sur leurs chaines peptidiques un répertoire de modifications post traductionnelles (PTMs) covalentes ayant un rôle important dans les cellules différenciées. Aujourd’hui, de nouvelles fonctions mitotiques de PTMs des microtubules sont identifiées et pourraient moduler la plasticité du fuseau mitotique au cours de son évolution en spécifiant spatialement et temporellement le recrutement de protéines associées aux MTs (MAPs).

De nombreuses MAPs sont connues, mais leurs fonctions précises ne sont pas bien comprises. Dans l’équipe, nous développons des systèmes simplifiés, afin d’étudier séparément les MTs nucléés à partir de centres de nucléation isolés (chromosomes, kinétochores, centrosomes, MTs pré-existants) et/ou modifiés par un seul type de modification post-traductionnelle (acétylation, glutamylation, détyrosination). Ensemble, ces données nous permettent de mieux disséquer, et donc de mieux comprendre la régulation de la dynamique des MTs au sein du fuseau mitotique.

 

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Nathalie Morin

Membres de l'équipe

  • Claude DELSERT
    (Chercheur) +33 (0)4 34 35 95 90
  • Nathalie MORIN Chef d'equipe
    (Chercheur DR2) +33 (0)4 34 35 95 52
  • Gabriel RABEHARIVELO
    (T-Recherche) +33 (0)4 34 35 95 90
  • Juliette VAN DIJK
    (CRCN) +33 (0)4 34 35 95 52
    • 2018

      Microtubule polyglutamylation and acetylation drive microtubule dynamics critical for platelet formation.

      van Dijk J, Bompard G, Cau J, Kunishima S, Rabeharivelo G, Mateos-Langerak J, Cazevieille C, Cavelier P, Boizet-Bonhoure B, Delsert[...]

      BMC Biol. 16(1):116. Pubmed

    • 2018

      CSAP Acts as a Regulator of TTLL-Mediated Microtubule Glutamylation

      Bompard G, van Dijk J, Cau J, Lannay Y, Marcellin G, Lawera A, van der Laan S, Rogowski K.

      Cell Rep. 25(10):2866-2877 Pubmed

    • 2017

      Initiation of DNA replication requires actin dynamics and formin activity.

      Parisis N, Krasinska L, Harker B, Urbach S, Rossignol M, Camasses A, Dewar J, Morin N, Fisher D.

      EMBO J. pii: e201796585. Pubmed

    • 2017

      Early gametogenesis in the Pacific oyster: new insights using stem cell and mitotic markers.

      Cavelier P, Cau J, Morin N, Delsert C.

      J Exp Biol. pii: jeb.167734. Pubmed

    • 2017

      Heterogeneity in sarcoma cell lines reveals enhanced motility of tetraploid versus diploid cells.

      Jemaà M, Abdallah S, Lledo G, Perot G, Lesluyes T, Teyssier C, Roux P, van Dijk J, Chibon F, Abrieu[...]

      Oncotarget. 14291 Pubmed

    • 2017

      Bub1 targeting to centromeres is sufficient for Sgo1 recruitment in the absence of kinetochores.

      Williams SJ, Abrieu A, Losada A.

      Chromosoma. Pubmed

    • 2016

      Whole-genome duplication increases tumor cell sensitivity to MPS1 inhibition.

      Jemaà M, Manic G, Lledo G, Lissa D, Reynes C, Morin N, Chibon F, Sistigu A, Castedo M, Vitale I,[...]

      Oncotarget. 7:885-901. Pubmed

    • 2015

      Binding of Kif23-iso1/CHO1 to 14-3-3 is regulated by sequential phosphorylations at two LATS kinase consensus sites.

      Fesquet D, De Bettignies G, Bellis M, Espeut J, Devault A.

      PLoS One. 10:e0117857. Pubmed

    • 2015

      Natural Loss of Mps1 Kinase in Nematodes Uncovers a Role for Polo-like Kinase 1 in Spindle Checkpoint Initiation.

      Espeut J, Lara-Gonzalez P, Sassine M, Shiau AK, Desai A, Abrieu A.

      Cell Rep. 12:58-65. Pubmed

    • 2015

      Dynamic localization of Mps1 kinase to kinetochores is essential for accurate spindle microtubule attachment.

      Dou Z, Liu X, Wang W, Zhu T, Wang X, Xu L, Abrieu A, Fu C, Hill DL, Yao X.

      Proc Natl Acad Sci U S A. 112:E4546-55. Pubmed

    • 2015

      Characterisation of polyglutamylases in trypanosomatids.

      Casanova M, de Monbrison F, van Dijk J, Janke C, Pagès M, Bastien P.

      Int J Parasitol. 45(2-3):121-32. Pubmed

    • 2014

      Adult somatic progenitor cells and hematopoiesis in oysters.

      Jemaà M, Morin N, Cavelier P, Cau J, Strub JM, Delsert C.

      J Exp Biol. 217(Pt 17):3067-77. Pubmed

    • 2013

      P21-activated kinase 4 (PAK4) is required for metaphase spindle positioning and anchoring.

      Bompard G, Rabeharivelo G, Cau J, Abrieu A, Delsert C, Morin N.

      Oncogene. 32(7):910-9. Pubmed

    • 2012

      p21-activated kinase 4 regulates mitotic spindle positioning and orientation.

      Bompard G, Morin N.

      Bioarchitecture. 2(4):130-3. Pubmed

    • 2012

      CDK-dependent potentiation of MPS1 kinase activity is essential to the mitotic checkpoint.

      Morin V, Prieto S, Melines S, Hem S, Rossignol M, Lorca T, Espeut J, Morin N, Abrieu A.

      Curr Biol. 22(4):289-95. Pubmed

    • 2011

      UA62784 Is a cytotoxic inhibitor of microtubules, not CENP-E.

      Tcherniuk S, Deshayes S, Sarli V, Divita G, Abrieu A.

      Chem Biol. 18(5):631-41. Pubmed

    • 2011

      Activity of the RhoU/Wrch1 GTPase is critical for cranial neural crest cell migration.

      Fort P, Guémar L, Vignal E, Morin N, Notarnicola C, de Santa Barbara P, Faure S.

      Dev Biol. 350(2):451-63. Pubmed

    • 2010

      Probing CENP-E function in chromosome dynamics using small molecule inhibitor syntelin.

      Ding X, Yan F, Yao P, Yang Z, Wan W, Wang X, Liu J, Gao X, Abrieu A, Zhu T,[...]

      Cell Res. 20(12):1386-9. Pubmed

    • 2010

      Subgroup II PAK-mediated phosphorylation regulates Ran activity during mitosis.

      Bompard G, Rabeharivelo G, Frank M, Cau J, Delsert C, Morin N.

      J Cell Biol. 190(5):807-22. Pubmed

    • 2010

      A family of protein-deglutamylating enzymes associated with neurodegeneration.

      Rogowski K, van Dijk J, Magiera MM, Bosc C, Deloulme JC, Bosson A, Peris L, Gold ND, Lacroix B, Bosch[...]

      Cell. 2010 143(4):564-78. Pubmed

    • 2010

      Tubulin polyglutamylation stimulates spastin-mediated microtubule severing.

      Lacroix B, van Dijk J, Gold ND, Guizetti J, Aldrian-Herrada G, Rogowski K, Gerlich DW, Janke C.

      J Cell Biol. 189(6):945-54. Pubmed

    • 2008

      Phosphorylation relieves autoinhibition of the kinetochore motor Cenp-E.

      Espeut J, Gaussen A, Bieling P, Morin V, Prieto S, Fesquet D, Surrey T, Abrieu A.

      Mol Cell. 29(5):637-43. Pubmed

    Vidéos (Illustrations animées des mécanismes biologiques que nous étudions):

    Video Mitose 1

    Vidéo Mitose 2

    Vidéo Mitose 3

    Microtubules

    Kinesin