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Microfilaments d'actine
Polymérisation in vivo par le complexe Arp2/3
NPF : membres

Sommaire
  1. En construction

 

définition

Les NPF (Nucleation Promoting Factor) activent les protéines de nucléation (ou protéines amorces de l'actine) comme le complexe Arp2/3 pour polymériser l'actine-F.

Les autres protéines de nucléation sont :

Toutefois, le complexe Arp2/3 en lui-même est inefficace et doit être activé par un NPF (Nucleation Promoting Factor) qui provoque des modifications de sa conformation (New mechanisms and functions of actin nucleation 2011).

Vue d'ensemble des NPF

Les NPF (Nucleation Promoting Factor) sont classés en deux catégories selon la manière dont il interagissent et activent le complexe Arp2/3.

Différents NPF (Nucleation Promoting Factor)
Différents NPF (Nucleation Promoting Factor)
(Figure : vetopsy.fr)

1. Les NPF de type I (famille WASP), possédant un domaine VCA, activent directement le complexe Arp2/3 en y provoquant un changement conformationnel et en se liant aux premiers monomères d'actine du nouveau filament.

2. Les NPF de type II, i.e. cortactine ou son homologue Abp1, HS1 (Haematopoietic cell-specific protein 1) ne possèdent pas de domaine VCA.

Les NPF sont localisés dans les membranes cellulaires sous forme inactives (A Nucleator Arms Race : Cellular Control of Actin Assembly 2010 et Rôles de la clathrine dans la formation des lamellipodes 2011).

Famille WASP

La famille WASP (Wiskott-Aldrich Syndrome Protein) contient quatre familles qui consistent à activer le complexe Arp2/3 à différentes localisations subcellulaires.

  • Par exemple, WAVE génère des réseaux d'actine ramifiés au niveau du cortex cellulaire et en particulier dans les saillies adhésives telles que les lamellipodes.
  • WASH génère des réseaux d'actine ramifiés à la surface des endosomes et autour des centrosomes.

Les complexes multiprotéiques contenant des NPF sont responsables de la localisation subcellulaire du NPF, de son maintien dans un état inactif et de l'exposition au WCA lors de la liaison aux activateurs en amont (The Arp2/3 Regulatory System and Its Deregulation in Cancer 2018).

Interactions des osus-unités des Cav
Organisation modulaire des protéines activatrices et inhibitrices d'Arp2 /3.
(Figure : vetopsy.fr d'après Molinie et Gautreau)

WASP et N-WASP

Les protéines WASP (Wiskott-Aldrich Syndrome Protein) et N-WASP (WASP neuronale) sont impliquées dans l'endocytose.

N-WASP et le complexe WAVE : NPF de type I
NPF de type I : N-WASP et le complexe WAVE
(Figure : vetopsy.fr)

Par exemple, Les WASP intègrent des voies de signalisation cellulaire au cytosquelette d'actine, qui jouent un rôle essentiel dans l'activation et la migration des cellules T qui exprime WASP et N-WASP ((Molecular difference between WASP and N-WASP critical for chemotaxis of T-cells towards SDF-1α 2015).

  • Exprimée dans les cellules hématopoïétiques, les mutations de N-WASP sont à l'origine du syndrome Wiskott-Aldrich, i.e. N-WASP présent dans les cellules n'est pas en mesure d'exécuter toutes les fonctions de WASP.
  • Une région interne unique de trente acides aminés (I30) dans WASP régule sa fonction dans la chimiotaxie des cellules T Jurkat.

WAWE1/2/3

1. Trois WAVE (WASP-family Verpolin homologous protein ou leur homologue SCAR) activent, entre autres, la formation des lamellipodes.

a. Elles se présentent sous forme hétéropentamérique comme WASH avec quatre autres protéines (WAVE Regulatory Complex ou WRC) comme WASH (WASH and WAVE actin regulators of the Wiskott–Aldrich syndrome protein (WASP) family are controlled by analogous structurally related complexes 2010) :

b. L'absence d'un des composants déstabilise le complexe WAVE qui est dégradé par le protéasome.

2. Leurs rôles sont différents, bien que leur activation dépendent de Rac-1.

a. WAVE2 a un rôle majeur dans la formation des bords d'attaque des lamellipodes grâce à son activation par la RhoGTPase Rac-1.

b. WAVE1 est impliquée dans la formation :

c. WAVE3 est aussi impliquée dans la formation des CDR.

Complexe WASH

Le complexe WASH, associé à d'autres complexes endosomaux, est essentiels pour le recyclage endocytaire d'une large gamme de protéines membranaires (loupe complexes WASH et complexes endosomaux).

Le complexe WASH est un complexe pentamérique regroupant  :

bien

Le complexe WASH est étudié dans un chapitre spécial.

WHAMM

La WHAMM (WASP homolog associated with actin, membranes and microtubules) est localisée au niveau de l'appareil de Golgi.

a. Via son action sur l'actine, mais aussi directement sur les microtubules, elle contribue au transport entre l'appareil de Golgi et le réticulum endoplasmique, comme par ailleurs N-WASP (WHAMM is an Arp2/3 complex activator that binds microtubules and functions in ER to Golgi transport 2009).

b. WHAMM facilite aussi le réseau d'actine ramifié sur les autolysosomes, facilitant la tubulation des protolysosomes (WHAMM initiates autolysosome tubulation by promoting actin polymerization on autolysosomes 2019).

JMY

5. La JMY (junction mediating regulatory protein) dont le rôle est discuté, semble réguler la migration cellulaire et la neurogenèse (The actin nucleation factor JMY is a negative regulator of neuritogenesis 2011).

Certains auteurs considèrent aussi le CARMIL (Capping protein, Arp2/3 and Myosin-I Linker) comme faisant partie des NPF.

Remarque : les Ena/VASP, à ne pas confondre avec les WASP, sont concentrés à la pointe des filopodes et aux points focaux des lamellipodes.

Structure des NPF

En construction