Hugo Wioland

Mon projet scientifique à long terme vise à comprendre comment divers réseaux de filaments d’actine peuvent émerger et coexister au sein d’une même cellule. Je m’intéresse particulièrement aux nombreux facteurs qui rendent chaque filament d’actine unique, bien qu’assemblés à partir du même réservoirs de monomères d’actine :

• Régulation mécanique : j’ai mis en place plusieurs dispositifs expérimentaux afin d’appliquer tension, torsion et courbure à des filaments d’actine individuels, et j’ai montré, par exemple, que la protéine de liaison à l’actine ADF/cofiline exerce une torsion qui favorise la fragmentation des filaments. Je cherche actuellement à comprendre comment les contraintes mécaniques individuelles et combinées peuvent réguler la liaison des protéines aux filaments.
• Modifications post-traductionnelles de l’actine: bien que de nombreuses modifications post-traductionnelles (PTM) peuvent affecter les monomères d’actine, leur impact sur la dynamique des filaments a été très peu étudié. J’ai étudié de manière approfondie l’oxydation de l’actine Met44 et Met47 par l’oxydoréductase MICAL1 et je vise désormais à identifier et à caractériser d’autres modifications.
• Tropomyosines: en recouvrant plus de 80 % des filaments dans les cellules, les tropomyosines régulent l’activité de nombreuses autres protéines du cytosquelette et définissent ainsi l’identité des filaments. Je m’intéresse particulièrement aux facteurs qui déterminent quelle isoforme de tropomyosine recouvrira l’actine.

Afin de mieux étudier les propriétés biochimiques et biomécaniques des filaments d’actine, nous réalisons des expériences in vitro avec des protéines purifiées et marquées en fluorescence. Des centaines de filaments d’actine individuels sont reconstitués à l’intérieur d’une chambre microfluidique et exposés à des solutions contenant les protéines d’intérêt. Cela nous permet de quantifier avec précision la dynamique des filaments d’actine et de leurs partenaires, et de caractériser les interactions moléculaires qui façonnent les réseaux de filaments à l’intérieur des cellules.