• Biologie: les deux nucléateurs antinomiques, qui génèrent les filaments d'actines, coopèrent, grâce à la protéine SPIN90 qui les associe dans un complexe!____¤202007

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «SPIN90 associates with mDia1 and the Arp2/3 complex to regulate cortical actin organization» sont publiés dans la revue Nature Cell Biology, a permis de montrer, en combinant approches cellulaires et in vitro, que les deux nucléateurs antinomiques qui génèrent les filaments d'actines coopèrent grâce à la protéine SPIN90 qui les associe dans un complexe pour générer efficacement de longs filaments. Cette observation amène à repenser la compétition entre les nucléateurs de l’actine.

     

    Rappelons tout d'abord que «l'actine, une des protéines les plus abondantes chez les eucaryotes», élément clé du cytosquelette, «est essentielle à la plupart des processus cellulaires». Dans les réseaux de filaments d'actine, qui «se présentent sous différentes architectures», on distingue deux archétypes principaux: «les faisceaux de longs filaments linéaires, qui sont rapidement assemblés par les formines; et les réseaux de filaments branchés, qui résultent de l'initiation de nouveaux filaments par le complexe Arp2/3, liés aux côtés des filaments existants».

     

    Comme «les formines et le complexe Arp2/3 sont souvent considérés comme les deux principaux générateurs de filaments d'actine dans les cellules», la compréhension de leur compétition apparaît essentielle. Le cortex cellulaire, étant «un réseau dense de filaments d'actine générés à la fois par les formines et par le complexe Arp2/3», ce contexte est pertinent pour analyser comment leur compétition est régulée et il a permis à l'étude ici présentée d'identifier «les principaux activateurs des formines et du complexe Arp2/3 dans le cortex cellulaire».

     

    Parmi ceux-ci, «la protéine SPIN90 était particulièrement intéressante, puisqu'il a été récemment démontré qu'elle est capable d'activer Arp2/3 pour générer un nouveau filament, sans former une branche à partir d'un filament existant»: en effet, «au niveau du cortex cellulaire, SPIN90 semblait agir comme un activateur des formines, alors que les études biochimiques précédentes n'ont pas montré une telle activation».

     

    Afin de résoudre cette contradiction apparente, cette étude a «réalisé une série d'expériences de biochimie et de biophysique in vitro, et notamment des expériences de microscopie assistée par microfluidique» qui ont permis d'observer des filaments d'actine et des molécules individuelles.

     

    Il a alors été constaté «que SPIN90 pouvait former un complexe ternaire avec Arp2/3 et la formine, ce qui permet de nucléer efficacement des filaments en croissance rapide, avec SPIN90-Arp2/3 à une extrémité et la formine à l'autre». En particulier, «la première micrographie électronique à coloration négative du complexe ternaire SPIN90-Arp2/3-formine a été obtenue».

     

    Ainsi, au bout du compte, cette étude «montre que les deux principaux nucléateurs des filaments d'actine, considérés comme agissant en concurrence, peuvent en fait être amenés à travailler ensemble». De la sorte, «SPIN90 combine le fort pouvoir de nucléation d’Arp2/3 avec la capacité de la formine à allonger rapidement les filaments».

     

     


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