#Cell #motilitéciliaire #cryo-ME Identification protéines de motilité ciliaire de mammifères par cryo-ME*

"Nous identifions un mécanisme pour combler la périodicité de 48 à 24 nm à travers la paroi des microtubules et montrons que la perte des protéines impliquées provoque des anomalies de la motilité ciliaire et de la latéralité chez le poisson zèbre et la souris"

 

Les doublets de microtubules décorés de dynéine (DMT) sont des composants essentiels de la machine moléculaire oscillatoire des cils, l'axonème, et ont des surfaces luminales modelées périodiquement par des protéines internes des microtubules (MIP). Nous présentons ici un modèle atomique de la répétition de 48 nm d'un DMT de mammifère, dérivé d'une carte de microscopie cryoélectronique (cryo-EM) du complexe isolé de cils respiratoires bovins. La structure révèle les principes de l'organisation des doublets de microtubules et les caractéristiques spécifiques aux cils des vertébrés, y compris des MIP jusqu'alors inconnus, un faisceau luminal de filaments de tektine et un complexe d'amarrage de dynéine pentamérique. Nous identifions un mécanisme pour combler la périodicité de 48 à 24 nm à travers la paroi des microtubules et montrons que la perte des protéines impliquées provoque des anomalies de la motilité ciliaire et de la latéralité chez le poisson zèbre et la souris. Notre structure identifie les gènes candidats pour le diagnostic des ciliopathies et fournit un cadre pour comprendre leurs fonctions dans la motilité ciliaire. Miao Gui, et al, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 28 octobre 2021

*cryo-ME = cryo-microscopie électronique 

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#trendsinendocrinologyandmetabolism #microtubules #insuline Microtubules et action de l’insuline : mais qu’y-a-t-il donc dans le tube ?

Un aperçu du transporteur de glucose 4 (GLUT4) et des microtubules

(A) GLUT4 transite par le compartiment périnucléaire comprenant le réticulum endoplasmique (RE), le réticulum endoplasmique-compartiment intermédiaire de Golgi (ERGIC), le Golgi et le réseau trans-Golgi (TGN) pour être finalement conditionné sous la forme d’une vésicule GLUT4 sensible à l'insuline. GLUT4 participe également au système de recyclage endosomal via les endosomes précoces (EE), qui transitent par les endosomes de tri (SE) pour revenir au TGN pour le reconditionnement. GLUT4 peut également être transporté à travers le système de tri des corps multivésiculaires (MVB) jusqu'au lysosome pour être dégradé. La voie décrite est centrée sur un modèle de consensus actuel pour le trafic de GLUT4. (B) Le microtubule (MT) est polarisé, avec l'extrémité moins (-End) servant de base, tandis que l'extrémité plus (+End) est le site de la croissance des MTs, résultant de l'ajout de dimères de tubuline. Les différentes protéines représentées sont des protéines associées à la MT (MAP) qui ont une variété de propriétés moléculaires individuelles, bien qu'elles aient une chose en commun en ce qu'elles ont toutes été liées à l'action de l'insuline.

Les microtubules (MT) jouent un rôle dans la réponse intracellulaire à la stimulation de l'insuline et au transport ultérieur du glucose par le transporteur de glucose 4 (GLUT4), qui réside dans des vésicules de stockage spécialisées qui traversent la cellule. Avant que GLUT4 ne soit inséré dans la membrane plasmique pour le transport du glucose, il subit un trafic complexe à travers la cellule via l'intégration de réseaux cytosquelettiques. Dans cette revue, nous soulignons l'importance des éléments MT dans l'action de l'insuline dans les adipocytes à travers un résumé des études de dépolymérisation MT, le mouvement GLUT4 basé sur la MT, les protéines motrices moléculaires impliquées dans le trafic de GLUT4, ainsi que les phénomènes liés à la MT en réponse à l'insuline et liens entre l'action de l'insuline et les protéines associées à la MT. Skylar R. Batty, Paul R. Langlais, dans Trends in Endocrinology & Metabolism, publication en ligne en avant-première, 27 août 2021

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#Cell #cilprimaire #cyclecellulaire Signalisation ciliaire primaire : liens avec le cycle cellulaire

 

Assemblage et désassemblage dépendant du cycle cellulaire des cils primaires. (A) Dans les cellules synchronisées avec le sérum, lors de la privation de sérum, les cils sont généralement assemblés après la sortie du cycle cellulaire dans la phase G0, puis désassemblés par une réentrée dépendante de la stimulation sérique dans le cycle cellulaire. Le démontage ciliaire se produit en deux vagues et se termine avant l'entrée mitotique. (B) Dans les cellules asynchrones et synchronisées sous conditions Nek2-inactivé, le désassemblage ciliaire n'est pas complet à la transition G2/M, et les restes ciliaires mitotiques marqués avec des marqueurs membranaires ciliaires, tels que le facteur ADP-ribosylation  GTPase 13b (Arl13b) et le récepteur de la somatostatine 3 (SSTR3), sont observées au début de la mitose. La cellule fille qui hérite du centriole mère associé à un reste ciliaire mitotique peut réformer les cils rapidement après la division cellulaire. Le centriole et l'axonème ciliaire sont représentés en vert, la membrane ciliaire en rouge et le noyau et le chromosome mitotique en bleu. (C) Deux mécanismes de désassemblage ciliaire existent dans les cellules de mammifères: (i) la résorption ciliaire, dans laquelle l'axonème est dépolymérisé de manière dépendante de l'histone désacétylase 6 (HDAC6) et le contenu ciliaire est réincorporé dans la cellule; et (ii) l'excrétion du cil entier, dans laquelle l'axonème est excisé près de sa base d'une manière p60 katatine-dépendante.

Les cils primaires sont des structures solitaires à base de microtubules émanant de la surface de la plupart des cellules de vertébrés. Bien qu'il soit entendu que l'assemblage et le désassemblage ciliaires dépendent et ont un impact sur la progression du cycle cellulaire, les détails mécaniques critiques de ces liens restent non résolus. L'accumulation de preuves montre que les voies de signalisation en aval des récepteurs tyrosine kinases et des récepteurs de l'acide lysophosphatidique contrôlent la dynamique des cils primaires. Il est également devenu clair que les cils primaires servent non seulement de plaques tournantes de signalisation, mais régulent également la composition de la membrane environnante, ce qui est susceptible d'affecter la réponse aux facteurs de croissance. Ici, nous passons en revue les progrès récents dans la compréhension de l'interaction entre les cils primaires et le cycle cellulaire, en mettant l'accent sur les voies de signalisation des facteurs de croissance. Kousuke Kasahara, Masaki Inagaki, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 20 août 2021

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#Cell #alzheimer #tau #modificationsposttranslationnelles Les Modifications Post-Translationnelles de Tau Indiquent l’Hétérogénéité des Patients et les Stades de la Maladie d’Alzheimer

"Bien que la cartographie des PTMs de Tau soit trè hétérogène parmi tous les sujets examinés, un échantillon de PTMs indique une fréquence élevée d'AD patente, suggérant leur importance dans cette maladie"

Afin d’élucider le rôle des isoformes de la protéine Tau et de la stœchiométrie de ses modifications post-translationnelles (PTM) dans la maladie d’Alzheimer (AD), nous avons généré une cartographie protéomique de 95 PTMs de multiples isoformes de Tau isolés à partir de prélèvements post-mortem de tissu humain chez 49 sujets atteints par l’AD et chez 42 sujets de contrôle. Bien que la cartographie des PTMs de Tau soit très hétérogène parmi tous les sujets examinés, un échantillon de PTMs indique une fréquence élevée d’AD patente, suggérant leur importance dans la cette maladie. Des analyses non-officielles indiquent que les PTMs surviennent d’une manière ordonnée, menant à une agrégation de Tau. L’ajout progressif – et un ensemble minimal – de PTMs associés à une activité cimentière était ensuite définie par l’analyse des protéines Tau selon leur taille. Pour résumer, les caractéristiques de la protéine Tau, critiques pour l’intervention à différents stades de la maladie sont identifiées ; enrichissement en isoformes 0R et 4R, sous-représentation du C terminal, augmentation en charges négatives de la région riche en proline (PRR), et diminution de charges positives dans le domaine de liaison des microtubules (MBD). Hendrick Wesseling, et al, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 13 novembre 2020

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#cell #dynéine #cryoEM #microtubules La Cryo-EM révèle comment la dynéine cytoplasmique humaine est auto-inhibée et activée

La Cryo-EM de la dynéine cytoplasmique humaine révèle le mécanisme sous-jacent de son auto-inhibition et de son activation.

La dynéine-1 cytoplasmique se lie à la dynactine et à la protéine cargo adaptatrice pour former une machine de transport capable de se déplacer sur de longues distances dans un mouvement propulseur le long des microtubules. Cependant, il reste peu clair pourquoi la dynéine-1 se meut difficilement par elle – même ou comment elle est activée par la dynactine. Ici, nous présentons la structure complète révélée par cryo-microscopie électronique (cryo-ME) du complexe dynéine-1 humaine en état inhibé connu sous le nom de particule phi. Nous révélons la structure tridimensionnelle de la queue de la dynéine liant la protéine cargo et montrons comment l’auto-dimérisation des domaines moteurs les verrouille sous une conformation avec une faible affinité pour les microtubules. En perturbant la dimérisation motrice à l’aide d’une mutagénèse des structures, on conduit la dynéine-1 à se présenter sous forme ouverte avec une affinité augmentée pour les microtubules et la dynactine à la fois. Nous trouvons que la forme ouverte est aussi inhibée pour le mouvement et que la dynactine soulage ce stress en réorientant les domaines moteurs afin d’interagir correctement avec les microtubules. Notre modèle explique comment la liaison de la dynactine à la queue de la dynéine-1 stimule directement son activité motrice. Kai Zhang, et al, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 15 juin 2017

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