Résumé
L’intérêt des cellules souches tant sur un plan fondamental que sur celui des applications biomédicaleset biotechnologiques n’est plus à démontrer. Dans le cadre d’un projet Top-Down du départementPHASE « Virtual Stem Cell » coordonné Par Eric Reiter (Bios PRC) et regroupant plusieurs équipe dudépartement expertes de différents modèles de cellules souches, notre objectif au sein del’UMR-DMEM est de construire un modèle dynamique du fonctionnement des cellules souchesmusculaires. Dans ce but nous avons commencé à élaborer plusieurs modèle statiques de processusphysiologiques en jeu dans les cellules musculaires pour lesquels les équipes du laboratoire maitrisentl'analyse des principaux facteurs et disposent de données quantitatives qui pourront permettre laconstruction de modèles dynamiques. Ce travail a été réalisé dans l'environnement graphiqueCellDesigner (Kitano et al. 2005) Le modèle global des voies signalétiques permet d'isoler lessystèmes sur lesquels une analyse fine peut être conduite. Deux modèles ont pu être plusparticulièrement avancés: un sur le cylcle mecano-chimique de la contraction musculaire et un sur ladégradation protéique musculaire.A partir de mesures de concentration d’ATP, ADP et Pi que nous avons réalisées par technique derapid flow quench et stopped flow, la modélisation des évènements successifs du cycle mécanochimiquede la myosine en interaction avec l’actine nous a permis d’aboutir à la détermination desconstantes de vitesse des étapes fondamentales de la myosine ATPase. Les lois d’action de massesont mises en oeuvre pour décrire les différentes étapes du cycle mécano-chimique.Le second axe de travail concerne les voies de protéolyse musculaire avec notamment unereprésentation symplifiée du système ubiquitine-protéasome, et de celui autophagique et lysosomal.Après l’étape de la représentation graphique, l’objectif de la modélisation de ces voies avecCellDesigner est d’évaluer leur cinétique et leur force de contrôle dans la dégradation protéique.D'autres modèles sont développés au laboratoire au niveau de l'organisme entier (modélisation deseffets de l'entrainement), ainsi l'unité acquiert progressivement une compétence en modélisation multisystèmedans son champ d'activité: la physiologie musculaire