Alphée Michelot

Host Institution : CEA

Laboratoire : BIG

Appel à projets : Starting (LS3)

Nom du projet : SegregActin – Building Distinct Actin Filament Networks in a Common Cytoplasm

Montant : 1 M€

Description : 

La capacité des cellules à utiliser le cytosquelette d’actine pour une diversité de processus cellulaires est due au fait que les filaments d’actine, bien qu’assemblés à partir de sous-unités identiques, sont organisés en une grande variété de structures aux propriétés géométriques, dynamiques et rhéologiques appropriées.

Les acteurs clés de cette régulation sont des ensembles spécifiques de protéines de liaison à l’actine (ABP) interagissant avec chaque réseau d’actine, pour moduler spatialement et temporellement leurs propriétés.

Avec ce projet, je souhaite comprendre 1/ comment les cellules peuvent générer la formation de structures d’actine de composition ABP appropriée à partir d’un pool commun de composants cytoplasmiques et 2/ la relation entre la composition ABP d’un réseau d’actine, ses propriétés géométriques et dynamiques, et sa réponse aux déformations mécaniques.

Je ferai l’hypothèse que la génération d’un réseau d’actine de composition ABP appropriée peut être expliquée avec un modèle original, en tenant compte du fait que 1/ les filaments d’actine dans les cellules ne sont pas tous structurellement identiques, mais adoptent des conformations spécifiques qui sont favorisées et stabilisées par certaines familles de SPA ; et 2/ l’interaction des SPA avec l’actine dépend de l’organisation géométrique des filaments.

Parce que ce projet impose d’étudier les interactions protéine-protéine en présence de multiples partenaires, je propose de développer une stratégie inédite combinant 1/ des reconstitutions « bottom-up », où des ensembles limités d’ABPs sont ajoutés un par un dans le système pour comprendre leurs activités combinées avec l’actine ; et 2/ des reconstitutions « top-down » avec des extraits protéiques préparés à partir d’un organisme génétiquement traitable (la levure S. cerevisiae), où les protéines peuvent être éliminées une par une, afin d’étudier les propriétés du réseau d’actine dans des conditions quasi physiologiques .

Ce projet apportera un éclairage nouveau sur la façon dont les cellules organisent leur intérieur et représentera une opportunité unique de comprendre comment les modifications de l’expression des ABP sont associées aux défauts du réseau d’actine.