Régulation de la dynamique d’assemblage de l’actine

 

 

 

Dans les cellules, l’assemblage des filaments d’actine est hautement régulé pour donner naissance à différents réseaux d’actine aux architectures bien contrôlées (cortex, lamellipode, filopode, …). Ces réseaux permettent des déformations et des mouvements spécifiques, requis pour de nombreux processus (motilité cellulaire, division cellulaire, endocytose, transport de vésicules…).
Un grand nombre de protéines interagissent avec l’actine pour contrôler comment, où et quand les monomères d’actine s’assemblent en filaments. La compréhension de leurs activités biochimiques peut s’avérer très difficile, en particulier lorsque de multiples activités coexistent au sein d’une seule protéine ou d’un complexe stable, et que ces activités dépendent également du contexte cellulaire local.
La mécanique joue également un rôle central: en effet, le cytosquelette d’actine génère et transmet des forces mécaniques dans les cellules et les tissus. Le cytosquelette détecte les forces mécaniques et est directement impliqué dans la conversion des informations mécaniques en signaux chimiques. Pourtant, on sait très peu de choses sur les processus élémentaires de la mécanosensibilité de l’actine. Notre objectif est de comprendre comment les contraintes mécaniques affectent la dynamique de l’actine et l’action des protéines régulatrices.

Notre laboratoire a développé des approches expérimentales biophysiques (microfluidique, micropatterning, pinces optiques) afin d’aborder ces questions et de dévoiler les processus mécaniques et chimiques élémentaires qui régulent l’assemblage de l’actine. Nous pensons que les expériences in vitro sur les filaments uniques et sur des réseaux reconstitués sont essentielles et déterminantes pour déchiffrer les réactions moléculaires individuelles qui régulent l’émergence des réseaux d’actine.

 

Responsables : Guillaume ROMET-LEMONNE & Antoine JEGOU

Directeurs de Recherche CNRS

+33 (0)157278013

romet (at) ijm.fr

antoine.jegou (at) ijm.fr

@Romet_Jegou_lab

www.actindynamics.net

 

 

RECHERCHEMEMBRESPUBLIS

 

Thèmes et Axes de recherche

 

Biologie quantitative et modélisation , Dynamique cellulaire et signalisation

 

Sélection de publications

 

Wioland, H., Frémont, S., Guichard, B., Echard, A., Jégou, A., and Romet-Lemonne, G. (2021). Actin filament oxidation by MICAL1 suppresses protections from cofilin-induced disassembly. EMBO Rep. 22, e50965.

Cao, L., Yonis, A., Vaghela, M., Barriga, E.H., Chugh, P., Smith, M.B., Maufront, J., Lavoie, G., Méant, A., Ferber, E., et al. (2020). SPIN90 associates with mDia1 and the Arp2/3 complex to regulate cortical actin organization. Nat. Cell Biol. 1–12.

Hakala, M., Wioland, H., Tolonen, M., Kotila, T., Jegou, A., Romet-Lemonne, G., and Lappalainen, P. (2021). Twinfilin uncaps filament barbed ends to promote turnover of lamellipodial actin networks. Nat. Cell Biol. 23, 147–159.

Jégou, A., and Romet-Lemonne, G. (2020). Mechanically tuning actin filaments to modulate the action of actin-binding proteins. Curr. Opin. Cell Biol. 68, 72–80.

Suzuki, E.L., Chikireddy, J., Dmitrieff, S., Guichard, B., Romet-Lemonne, G., and Jégou, A. (2020). Geometrical Constraints Greatly Hinder Formin mDia1 Activity. Nano Lett. 20, 22–32.

Wioland, H., Jegou, A., and Romet-Lemonne, G. (2019). Torsional stress generated by ADF/cofilin on cross-linked actin filaments boosts their severing. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 116, 2595–2602.

 

Cao, L., Kerleau, M., Suzuki, E.L., Wioland, H., Jouet, S., Guichard, B., Lenz, M., Romet-Lemonne, G., and Jegou, A. (2018). Modulation of formin processivity by profilin and mechanical tension. Elife 7, e34176.

Wioland, H., Guichard, B., Senju, Y., Myram, S., Lappalainen, P., Jégou, A., and Romet-Lemonne, G. (2017). ADF/Cofilin Accelerates Actin Dynamics by Severing Filaments and Promoting Their Depolymerization at Both Ends. Curr. Biol. 27, 1956–1967.e7.

 

Shekhar, S., Kerleau, M., Kühn, S., Pernier, J., Romet-Lemonne, G., Jégou, A., and Carlier, M.-F. (2015). Formin and capping protein together embrace the actin filament in a ménage à trois. Nat. Commun. 6, 8730.

 

Jégou, A., Carlier, M.-F., and Romet-Lemonne, G. (2013). Formin mDia1 senses and generates mechanical forces on actin filaments. Nat. Commun. 4, 1883.