Secretory granule movements in the vicinity of the plasma membrane analysed by total internal reflection fluorescence microscopy

Analyse des mouvements des granules de sécrétion à proximité de la membrane plasmique par microscopie de fluorescence à excitation par onde évanescente

Sébastien Huet (1)

1 BCMS - Biologie cellulaire et moléculaire de la sécrétion

Regulated hormone secretion is a multi-step process. Secretory granules (SG), which contain hormones, are formed by budding from the trans-golgi network and then migrate towards the cell periphery. Hormones are released by exocytosis when cells are stimulated. We applied total internal reflection fluorescence microscopy to study the dynamics of SG located in the subplasmalemmal region. We developed a motion analysis method to highlight transient behaviours along three-dimensional SG trajectories. The application of this method to the study of the effects of cytoskeletal drugs on SG dynamics and double labelling observations allowed us to associate each type of movement with a particular environment (SG linked to the plasma membrane, the actin filaments or the microtubules). We also studied the role of the complex formed by the proteins Rab27A, MyRIP and Myosin Va during the capture of SG in the cell periphery and their attachment to actin filaments.

La sécrétion régulée d'hormones est un processus décomposable en plusieurs étapes. Les granules de sécrétion (GS) contenant ces hormones sont formés au niveau du réseau trans-golgien puis migrent jusqu'à la périphérie de la cellule. Ces hormones sont libérées dans le milieu extérieur par exocytose en cas de stimulation de la cellule. Grâce à l'observation des GS situés dans la région juxta-membranaire par microscopie de fluorescence à excitation par onde évanescente, les mouvements de ces organites ont été étudiés à l'échelle du granule unique. Une méthode d'analyse permettant la mise en évidence de comportements transitoires au sein des trajectoires tridimensionnelles des GS a été mise au point. Grâce à son application à l'étude des effets de drogues du cytosquelette et à des observations en double marquage, nous avons pu associer chaque type de mouvements décrit par les GS à un environnement particulier (GS lié à la membrane plasmique, au cytosquelette d'actine ou de microtubules). Nous avons de plus étudié le rôle du complexe protéique Rab27A/MyRIP/Myosine Va lors de la capture des GS en périphérie de la cellule et leur accrochage aux filaments d'actine.

Mots clés: regulated secretion; endocrine cells; secretory vesicles; total internal reflection fluorescence microscopy; single particle tracking

Mots clés: sécrétion régulée; cellules endocrines; vésicules de sécrétion; microscopie de fluorescence à excitation par onde évanescente; suivi de particule unique

Domaines: Biophysique [physics.bio-ph]

Sébastien Huet. Analyse des mouvements des granules de sécrétion à proximité de la membrane plasmique par microscopie de fluorescence à excitation par onde évanescente. Biophysique [physics.bio-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00090014⟩