#trendsincellbiology #actinenucléaire ADN Actine Nucléaire et Protéines liant l’Actine dans la Réparation de l’ADN

Actine dans le Compartiment Nucléaire

Nucleus = Noyau

G-actin = G-actine

Chromatin remodeling = Remodelage de la chromatine

DNA repair = Réparation de l'ADN

actin-containing complexe = complexe contenant de l'actine

actin-bindng proteins = protéines liant l'actine

L’actine est activement importée dans le noyau par l’importine-9 et exportée par l’exportine-6. Dans le noyau, l’actine se lie à diverses protéines (…) et est incorporée dans des complexes plus importants comme les remodeleurs de chromatine. Les filaments nucléaires d’actine se forment d’une manière spécifique à l’espèce et peut se lier au pore nucléaire. (…).

L’actine nucléaire a été impliquée dans une variété de processus liés à l’ADN, remodelage de l’actine; incluant transcription, réplication, et réparation de l’ADN. Cependant, la compréhension du mécanisme d'action de l’actine dans ces processus est limitée, en grande partie du fait du manque d’outils permettant de poursuivre des recherches relatives aux rôles spécifiques de l’actine, c’est-à-dire ceux distincts de ses fonctions cytoplasmiques. 

De récentes découvertes soutiennent un modèle d’homologie dirigée dans la réparation des ruptures de double brin d’ADN (DSB) dans lequel un complexe ARP2 et ARP3 (les protéines de liaison de l’actine 2 et 3 se lient au niveau du site de rupture et agissent de concert avec l’actine pour activer le regroupement des DSB et la réparation dirigée par l’homologie. Plus tard, il a été rapporté que la relocalisation des DSBs de l’hétérochromatine vers la périphérie nucléaire chez Drosophila est ARP2/3-dépendante et guidée par l’acine-myosine. Ici, nous fournissons un aperçu du rôle de l’acine nucléaire et des protéines de liaison de l’actine dans la réparation de l’ADN, et formulons une évaluation critique des outils expérimentaux utilisés et des effets indirects potentiellement induits. Verena Hurst, et al, dans Trends in Cell Biology, publication en ligne en avant-première, 4 avril 2019

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ  

#Cell #actine #lamellipode #réseau Adaptation locale des réseaux d’actine en lamellipode

Comment les perturbations mécaniques influencent-elles la densité et la géométrie des réseaux d'actine sur le bord avant des cellules en migration?

Les filaments d’actine polymérisant contre les membranes agissent sur l’endocytose, le trafic vésiculaire et la motilité cellulaire. Les études de reconstitution in vitro suggèrent que la structure et la dynamique des réseaux d’actine répondent aux forces mécaniques. Nous démontrons que les polymères d’actine en lamellipode des cellules en migration répondent à la charge mécanique quand la tension membranaire est modulée. En état stationnaire, les filaments cellulaires en migration arborent la densité géométrique canonique, définie par des points de ramification formant des angles de 70° générés par Arp2/3. La tension accrue déclenche un réseau dense, présentant une palette d’angles élargie ; en revanche, une tension diminuée provoque le passage vers une configuration plus pauvre, dominée par des filaments en croissant perpendiculairement à la membrane plasmique. Nous montrons que ces réponses émergent à partir d’une géométrie ramifiée de l’actine : quand la charge par filament diminue, la vitesse d’élongation augmente, et les filaments perpendiculaires se font concurrence du fait qu’ils polymérisent au plus près de la membrane (…). Ce mécanisme d’adaptation géométrique intrinsèque au réseau produit un effet modulateur sur les forces de propulsion en réponse à une charge mécanique.  Jan Mueller, et al, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 31 août 2017

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ  

#trendsincellbiology #Arp2/3 #actine Diversité de la famille des complexes Arp2/3

Quand il est activé, le complexe Arp2/3 initie la formation de nouveaux filaments d'actine par un processus appelé nucléation (...).
Source iconographique et légendaire: https://www.cellmigration.org/cmg_update/2008/080701/full/cmg074.shtml

Le complexe Arp2/3 est, jusqu’à présent, considéré comme un complexe protéique à sept sous-unités requis pour la nucléation de l’actine et la polymérisation des filaments d’actine dans diverses fonctions cellulaires cardinales comme la phagocytose, le transport vésiculaire, et l’extension du lamellipode. Le complexe Arp2/3 est aussi exploité par les bactéries pathogènes et les virus au cours des processus infectieux. De récentes études suggèrent que certaines sous-unités du complexe sont superflues dans des contextes cellulaires spécifiques, indiquant ce faisant l’existence de « complexes Arp2/3 hybrides », isoformes ou variants issus de phosphorylations des sous-unités Arp2/3 canoniques.

Ainsi, cette diversité devrait maintenant être prise en considération dans les rôles spécifiques attribués à chaque assemblage Arp2/3 en particulier, dans les processus cellulaires dépendant de l’actine. Javier Pizarro-Cerdá, et al, dans Trends in Cell Biology, publication en ligne en avant-première, 29 août 2016

Source : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ

#Cell #drosophila #cellules #hémocytes #actine #inhibitiondelocomotionparcontact Forces intracellulaires orchestrant l’inhibition de locomotion par contact

L’inhibition de locomotion par contact des macrophages chez Drosophila implique la mise en jeu d’un mécanisme de couplage des réseaux d’actine en collision. La tension lamellaire qui en résulte orchestre la réponse et agit en chorégraphe de la répulsion cellulaire. 

L’inhibition de locomotion par contact (ILC) est un processus multifacettes causant un phénomène de repoussement entre différents types cellulaires à la suite d’une collision. Pendant le développement, cette réaction, apparemment non coordonnée, représente une force motrice critique de dispersion cellulaire dans les tissus embryonnaires. Ici, nous montrons que les hémocytes de Drosophila requièrent une réponse ILC très précisément orchestrée pour une dispersion liée à leur environnement. La collision entre hémocytes, et la répulsion entre cellules qui en résulte implique une séquence stéréotypée de stades cinématiques (de mouvement) modulés par les changements globaux de dynamique du cytosquelette. Le suivi du flux rétrograde d’actine au sein des hémocytes in vivo révèle une réorganisation synchrone de réseaux d’actine en collision par l’établissement d’une adhésion intercellulaire. Ce couplage intercellulaire de réseaux d’actine est générateur d’une tension lamellaire, médiatrice du développement d’un stress transitoire au niveau des fibres, provoquant la répulsion cellulaire. Nos découvertes révèlent que le couplage des flux de réseaux  d’actine pendant une réponse ILC agit comme un transducteur mécanique conférant aux cellules une perception « tactile » réciproque leur permettant des réactions coordonnées de leur comportement. John R. Davis et al, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 19 mars 2015

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle: Science Direct / Traduction et adaptation : NZ 

#Cell #actine #flux #cellule #polarité #persistancecellulaire Les flux d’actine comme médiateurs du couplage universel entre vitesse de mouvement et persistance cellulaires

Malgré le fait que différents types cellulaires suivent des schémas de migration distincts, la locomotion de tous les types cellulaires suivent une règle universelle simple : la rectitude du mouvement (persistance) est une fonction exponentielle de la vitesse. Cette loi générale de migration cellulaire s’explique à partir d’un modèle physique basé sur les facteurs de polarité régissant le transport par les flux rétrogrades d’actine, permettant de définir un diagramme des trajectoires possibles de la cellule.    

Les mouvements spécifiques de la cellule lui confèrent des fonctions essentielles dans le développement, l’immunité, et le cancer. Des schémas variés de migrations cellulaires ont été rapportés, mais aucune règle générale relative à ce processus n’a émergé jusqu’à présent. Ici, nous montrons sur les bases de données expérimentales recueillies in vitro et in vivo que la persistance cellulaire, quantifiant la rectitude des trajectoires, est fortement corrélée à la vitesse de migration cellulaire. Nous suggérons que ce couplage universel constitue une loi générique de migration cellulaire, qui prend son origine dans le changement de polarité par l'intermédiaire des variation du flux du cytosquelette d’actine au niveau de la cellule. Notre analyse repose sur un modèle théorique que nous validons par la mesure de la persistance cellulaire avec la modulation de la vitesse du flux d’actine et avec la manipulation optogénétique de la liaison d’un régulateur de l’actine sur les filaments d’actine. Au-delà de la prédiction quantitative de couplage, le modèle aboutit à une phase générique de trajectoires cellulaires, récapitulant toute la gamme des schémas de migrations observés. Paolo Maiuri et al, dans Cell, publication en ligne en avant – première, 19 mars 2015

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle: Science Direct / Traduction et adaptation : NZ

#α-actinine #spectrines #actine #titine #phosphoinositides #muscle #cytosquelette Structure et régulation de l’α-actinine musculaire humaine

La structure de l’α-actinine humaine, composant majeur des unités contractiles musculaires de base, révèle un mécanisme de régulation unique dépendant des phosphoinositides, ainsi que de leur assemblage.
Source iconographique et légendaire:  http://www.sciencedirect.com/science/journal/aip/00928674 

La superfamille des spectrines joue un rôle clé dans l’assemblage du cytosquelette d’actine dans une variété de cellules, comme par exemple dans les liaisons transversales qui s’établissent entre les filaments d’actine; agissant comme des échafaudages pour l’assemblage de complexes protéiques de grande taille impliqués dans l’intégrité structurelle et la sensibilité mécanique, de même que dans la signalisation cellulaire. Les α-actinines, en particulier, sont des acteurs majeurs de l’établissement de liaisons transversales dans les disques Z, des adhérences focales, et les stress subis par les fibres d’actine. Nous rendons compte ici de l’existence d’une structure à haute résolution du dimère de l’α-actine-2 de 200 kD du muscle strié et explorons ses implications fonctionnelles au niveau biochimique et cellulaire. La structure fournit un éclairage des mécanismes qui sous-tendent les interactions avec les protéines sarcomériques comme la titine (connectine) par l’intermédiaire des phosphoinositides, pose les jalons de l’étude à un niveau moléculaire de l’impact des mutations pathogéniques, et se révèle en tant que telle très vraisemblablement impliquée dans la régulation des protéines semblables à la spectrine. Euripedes de Almeida Ribeiro Jr et al, dans Cell, publication en ligne en avant – première, 26 novembre 2014

Source : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ