Initiation de l'assemblage de la structure de la barrière de l'enveloppe cellulaire des épithéliums squameux stratifiés

L'enveloppe cellulaire (EC) est une structure spécialisée qui est importante pour la fonction barrière dans les épithéliums squameux stratifiés en différenciation terminale. L'EC se forme à l'intérieur de la membrane plasmique et devient insoluble en raison du réticulation des protéines constitutives par des liaisons isopeptidiques formées par des transglutaminases. Afin d'étudier les premières étapes de l'assemblage de l'EC, nous avons étudié des kératinocytes épidermiques humains induits à se différencier terminalement en culture liquide submergée comme système modèle pour les épithéliums en général. Des EC ont été prélevées sur des cellules cultivées pendant 2, 3, 5, ou 7 jours et examinées par 1) microscopie électronique à transmission utilisant des anticorps contre des protéines connues de l'EC ou d'autres protéines de jonction et 2) séquençage des acides aminés de peptides réticulés dérivés de la protéolyse des EC. Nos données documentent que l'assemblage de l'EC est initié le long de la membrane plasmique entre les desmosomes par des réticulations tête-à-queue et tête-à-tête de l'involucrine sur elle-même et sur l'envoplakin et peut-être le périplakin. Essentiellement, une seule lysine et deux résidus de glutamine de l'involucrine et deux glutamines de l'envoplakin ont été utilisées initialement. Dans les EC de cellules cultivées pendant 3 jours, l'involucrine, l'envoplakin, et de petites protéines riches en proline étaient physiquement localisées aux desmosomes et avaient été réticulées au desmoplakin, et dans les EC de 5 jours, ces trois protéines avaient formé une couche continue s'étendant uniformément le long de la périphérie cellulaire. À ce moment-là, plus de 15 résidus d'involucrine avaient été utilisés pour le réticulation. Les EC de cellules de 7 jours contiennent des quantités significatives de la protéine loricrine, exprimée typiquement à un stade ultérieur de l'assemblage de l'EC. Ensemble, ces données soulignent l'importance de la juxtaposition des membranes, des transglutaminases, et de l'involucrine et de l'envoplakin dans l'initiation de l'assemblage de l'EC des épithéliums squameux stratifiés.