Une myosine à contre-sens A myosin that moves backwards

Le mouvement dirigé au sein des cellules est assuré en grande partie par des moteurs moléculaires se déplaçant le long du cytosquelette (vaste réseau de filaments polarisés d’actine ou de microtubules). La superfamille des myosines correspond aux moteurs moléculaires se déplaçant le long de l’actine grâce à la conversion de l’énergie chimique (produite par l’hydrolyse de l’ATP) en énergie mécanique. Ces moteurs sont impliqués dans des processus cellulaires critiques comme la contraction musculaire, la cytocinèse et le transport vésiculaire. Le dysfonctionnement de ces moteurs peut entraîner des pathologies humaines graves, comme des cardiomyopathies, des surdités, ou la maladie de Griscelli qui est un désordre héréditaire rare caractérisé par un déficit pigmentaire pouvant conduire à la mort. Les myosines sont de grosses protéines (plus de 120 kDa) constituées : (1) d’une tête, ou domaine moteur, où se situe le site d’interaction au filament d’actine et le site de fixation et d’hydrolyse de l’ATP ; (2) d’un cou, ou bras de levier, de forme allongée, variable en longueur et constitué de motifs IQ capables de recruter des chaînes légères de type calmoduline ; et (3) d’une queue permettant l’interaction spécifique avec différents partenaires cellulaires (Figure 1). Une grande variabilité de séquence est observée au niveau des queues de myosine, ce qui correspond à une grande diversité de fonctions cellulaires associées à ces moteurs. Les différences de séquence au niveau du domaine moteur des myosines ont permis d’identifier à ce jour 18 classes distinctes. Certaines myosines s’assemblent pour former des filaments et produire une contraction ou un mouvement. D’autres, comme les myosines V, VI et IX, agissent en tant que molécules isolées et sont processives : elles sont capables d’effectuer plusieurs pas le long du filament d’actine avant de s’en détacher, ce qui leur permet d’être impliquées dans le transport de cargos tels que des protéines ou des vésicules. La processivité des myosines V et VI est assurée par l’association et la coordination de deux têtes moteur (Figure 1) qui leur permettent de « marcher » le long du filament d’actine avec au moins une tête toujours associée à l’actine. La myosine VI fait exception à plus d’un titre au sein de la superfamille de myosines. Alors que toutes les myosines se déplacent ou produisent un mouvement dirigé vers le bout (+) des filaments d’actine, la myosine VI se dirige en sens inverse [1]. Par ailleurs, la myosine VI ne semble pas suivre la « théorie du bras de levier » selon laquelle la distance parcourue le long du filament d’actine par une myosine est proportionnelle à la longueur de son bras de levier. En effet, la myosine VI effectue un pas de longueur aussi importante que celui de la myosine V alors qu’elle a un bras de levier six fois plus petit [2]. Cela est particulièrement surprenant étant donné la grande homologie de séquence au sein du domaine moteur entre ces deux myosines. Différentes études ont été menées pour comprendre la directionnalité inversée de la myosine VI. Tout d’abord, il a été suggéré qu’une insertion spécifique de 39 résidus entre le domaine moteur et le bras de levier, présente uniquement chez la myosine VI, pourrait repositionner le bras de levier de façon à rediriger le mouvement en sens inverse [1]. Cependant, une étude faite avec des myosines chimériques composées en partie de myosine V et de myosine VI suggère que cette insertion n’est pas responsable de la directionnalité inversée de la myosine VI, et que le domaine moteur seul est suffisant pour cette inversion [3]. Par la suite, et de façon tout à fait inattendue, notre laboratoire a montré que cette …