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Qui se ressemble s’assemble : à l’origine des réseaux branchés d’actine

Les réseaux branchés d’actine génèrent des forces au sein des cellules. Malgré ce rôle fondamental, leur origine restait énigmatique. Alexis Gautreau et son équipe montrent que leur formation passe par le recrutement d’une machine moléculaire, la dynactine, qui contient des protéines apparentées à l’actine.

Le rôle des filaments d’actine en tant que squelette de la cellule est très bien identifié, mais sa mise en place était jusqu’à présent trouble. C’est le voile de ce mystère que lèvent Alexis Gautreau, directeur de recherche CNRS au Laboratoire de Biologie structurale de la cellule (BIOC)* et professeur à l’École polytechnique, et son équipe lors de leur dernière étude publiée aujourd’hui dans la revue Science Advances. Ils montrent le rôle clé d’une machine moléculaire appelée dynactine, comme base pour de nouveaux filaments sans passer par un autre filament d’actine, approfondissant ainsi la compréhension de la dynamique du squelette interne aux cellules.
> Retrouvez la publication dans Science Advances

Mieux comprendre l’origine des réseaux d’actine

La dynactine joue un rôle moteur dans le déplacement le long des microtubules, qui composent l’autre squelette des cellules, mais malgré la présence de protéines apparentées à l’actine dans la structure de la dynactine, aucun rôle dans la polymérisation d’actine n’avait jusque-là été identifié. C’est ce rôle que viennent de lui découvrir Alexis Gautreau et son équipe. Ils montrent le rôle clé de la dynactine dans la formation de réseaux d’actine branchés au cœur de la cellule, à la surface de vésicules spécifiques appelées endosomes.

La machine moléculaire WASH, déjà identifiée dans une étude précédente de l’équipe d’Alexis Gautreau, est responsable des réseaux d’actine branchés à la surface des endosomes, grâce à sa capacité à activer la machine Arp2/3 qui contient aussi des protéines apparentées à l’actine. Cependant cette machine ne sait qu’amplifier la formation de filaments en créant de nouveaux filaments à partir de filaments préexistants. Il se pose donc la question du premier filament pour initier un réseau branché, et l’étude d’Alexis Gautreau révèle que c’est justement le rôle que remplit dynactine. La machine WASH active dynactine et coordonne donc deux machines moléculaires contenant des protéines apparentées à l’actine pour initier et amplifier les réseaux d’actine branchés.

Le travail présenté ici montre donc un bel exemple de coopération de machines moléculaires impliqués avec des polymères différents, microtubules et filaments d’actine, dans la physiologie des endosomes.

> En savoir plus sur le site du CNRS

* BIOC, unité mixte de recherche CNRS - École Polytechnique, Institut Polytechnique de Paris