Publié le 10 octobre 2025 à 15h18. Des chercheurs de l’Institut Max Planck ont révélé de nouveaux détails sur le fonctionnement moléculaire de la dégradation des filaments d’actine, un processus essentiel à la mobilité cellulaire et impliqué dans diverses maladies, ouvrant la voie à de potentielles nouvelles thérapies.
- Les chercheurs ont redéfini le rôle de la coronine, de la cofiline et de l’AIP1 dans la dégradation des filaments d’actine.
- L’étude démontre que l’AIP1 est la protéine principale responsable de la rupture des filaments, contrairement aux hypothèses précédentes.
- La dérégulation de ces protéines est liée à des maladies telles que le cancer et les troubles immunitaires.
La capacité des cellules à se déplacer, à changer de forme et à se diviser est fondamentale pour de nombreux processus biologiques, de la défense immunitaire à la cicatrisation des plaies. Cette mobilité repose sur le cytosquelette, un réseau dynamique de protéines dont les filaments d’actine jouent un rôle central. Ces filaments se forment par l’assemblage de molécules d’actine et leur dégradation est tout aussi cruciale pour assurer une transmission optimale des forces et éviter une croissance excessive.
Selon Stefan Raunser, directeur de l’Institut Max Planck de physiologie moléculaire à Dortmund, une cellule peut se déplacer d’environ 30 à 50 micromètres par heure, soit environ un millimètre par jour. « Ce n’est certes pas une vitesse élevée pour une cellule de la taille d’un micromètre, mais le processus moléculaire sous-jacent doit se dérouler à une vitesse fulgurante », explique-t-il. En quelques secondes, des filaments d’actine se développent sous la membrane cellulaire pour la propulser vers l’avant, et doivent ensuite être rapidement décomposés pour éviter une accumulation improductive.
Cette dégradation est régulée par un trio de protéines – la coronine, la cofiline et l’AIP1 – mais les mécanismes précis de leur interaction restaient jusqu’à présent mal compris. Grâce à la cryomicroscopie électronique, une équipe de chercheurs a réussi à visualiser en détail la manière dont ces protéines agissent ensemble sur les filaments d’actine.
« Nous avons obtenu 16 structures 3D qui montrent comment ces protéines interagissent », explique Wout Oosterheert, premier auteur de l’étude et désormais chef de groupe junior à l’Institut néerlandais du cancer. « Pour la première fois, nous avons pu observer avec autant de précision la dégradation des filaments d’actine, et il s’est avéré qu’il s’agit d’un processus coordonné en plusieurs étapes, une véritable chorégraphie moléculaire. »
L’étude révèle que la coronine s’attache d’abord au filament et accélère la libération du phosphate, préparant ainsi le filament à se lier à la cofiline. La cofiline, à son tour, éloigne la coronine, créant un site d’attache pour l’AIP1, qui agit comme une pince pour saisir et rompre les connexions entre les unités d’actine, entraînant la séparation du filament.
Contrairement aux idées reçues, les recherches de l’équipe de Max Planck démontrent que l’AIP1 est la protéine clé responsable de la rupture du filament, et non la cofiline, comme on le pensait auparavant. « Nos études structurales nous ont permis de redéfinir les rôles des facteurs clés dans la dégradation des filaments d’actine », souligne Stefan Raunser.
La dérégulation de ces protéines est impliquée dans diverses maladies, notamment le cancer, les troubles immunitaires et les myopathies. Les nouvelles connaissances acquises grâce à cette étude pourraient donc ouvrir la voie au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. « Nos travaux contribuent de manière significative à la compréhension de la dynamique de l’actine, et ces nouvelles connaissances pourraient à terme conduire au développement de nouveaux traitements », ajoute Wout Oosterheert. « D’un point de vue scientifique, il est tout simplement passionnant que nous ayons pu visualiser avec autant de détails les effets synergiques de la coronine, de la cofiline et de l’AIP1. Cela souligne à quel point la dégradation du réseau d’actine est un processus finement régulé. »