How VASP enhances actin-based motility

The function of vasodilator-stimulated phosphoprotein (VASP) in motility is analyzed using a biomimetic motility assay in which ActA-coated microspheres propel themselves in a medium containing actin, the Arp2/3 complex, and three regulatory proteins in the absence or presence of VASP. Propulsion is linked to cycles of filament barbed end attachment-branching-detachment-growth in which the ActA-activated Arp2/3 complex incorporates at the junctions of branched filaments. VASP increases the velocity of beads. VASP increases branch spacing of filaments in the actin tail, as it does in lamellipodia in living cells. The effect of VASP on branch spacing of Arp2/3-induced branched actin arrays is opposed to the effect of capping proteins. However, VASP does not compete with capping proteins for binding barbed ends of actin filaments. VASP enhances branched actin polymerization only when ActA is immobilized on beads or on Listeria. VASP increases the rate of dissociation of the branch junction from immobilized ActA, which is the rate-limiting step in the catalytic cycle of site-directed filament branching

A biomimetic motility assay provides insight into the mechanism of actin-based motility

Abiomimetic motility assay is used to analyze the mechanism of force production by site-directed polymerization of actin. Polystyrene microspheres, functionalized in a controlled fashion by the N-WASP protein, the ubiquitous activator of Arp2/3 complex, undergo actin-based propulsion in a medium that consists of five pure proteins. We have analyzed the dependence of velocity on N-WASP surface density, on the concentration of capping protein, and on external force. Movement was not slowed down by increasing the diameter of the beads (0.2 to 3 μm) nor by increasing the viscosity of the medium by 105-fold. This important result shows that forces due to actin polymerization are balanced by internal forces due to transient attachment of filament ends at the surface. These forces are greater than the viscous drag. Using Alexa®488-labeled Arp2/3, we show that Arp2/3 is incorporated in the actin tail like G-actin by barbed end branching of filaments at the bead surface, not by side branching, and that filaments are more densely branched upon increasing gelsolin concentration. These data support models in which the rates of filament branching and capping control velocity, and autocatalytic branching of filament ends, rather than filament nucleation, occurs at the particle surface

Individual Actin Filaments in a Microfluidic Flow Reveal the Mechanism of ATP Hydrolysis and Give Insight Into the Properties of Profilin

A novel microfluidic approach allows the analysis of the dynamics of individual actin filaments, revealing both their local ADP/ADP-Pi-actin composition and that Pi release is a random mechanism

LA -TUBULINE MONOMERIQUE (ROLE DANS LA NUCLEATION DES MICROTUBULES IN VITRO ET INTERACTION AVEC SES PARTENAIRES CELLULAIRES. ROLE DU COFACTEUR A DANS LE REPLIEMENT DE LA -TUBULINE)

LES MICROTUBULES, CONSTITUANTS RIGIDES ET DYNAMIQUES DU CYTOSQUELETTE, ASSURENT EN PARTIE LES FONCTIONS STRUCTURALES ET MOTILES DE LA CELLULE. DE STRUCTURE TUBULAIRE CREUSE (DIAMETRE 30 NM), ILS SONT FORMES PAR L'ASSEMBLAGE REGULIER D'-TUBULINE. DANS LA CELLULE, ILS SONT ORGANISES A PARTIR DU CENTROSOME. LA -TUBULINE ASSURE AU CENTROSOME LA NUCLEATION DES MICROTUBULES, MAIS ON NE SAIT PAS PRECISEMENT COMMENT. LA -TUBULINE SE RETROUVE AU SEIN D'UN GROS COMPLEXE CYTOPLASMIQUE, LE -TURC, QUI EST RECRUTE AU CENTROSOME POUR NUCLEER LES MICROTUBULES IN VIVO. LA TUBULINE SEULE PEUT S'AUTO-ASSEMBLER IN VITRO EN MICROTUBULES, CREES LORS DE LA NUCLEATION. PAR TRADUCTION IN VITRO DE SON GENE, LA -TUBULINE 3 5S-RADIOMARQUEE, NATIVE ET MONOMERIQUE A ETE PRODUITE ET PURIFIEE (0,7 NM). LA -TUBULINE FAVORISE LA NUCLEATION EN DIMINUANT LA TAILLE DU NUCLEUS, OLIGOMERE DE NUCLEATION D'-TUBULINE CRITIQUE. ELLE AUGMENTE LE NOMBRE DE MICROTUBULES, QUI SONT AUSSI PLUS COURTS. EN INTERAGISSANT AVEC UNE FORTE AFFINITE (10 1 0 M) A L'EXTREMITE () DU MICROTUBULE ET AVEC UNE STCHIOMETRIE 1 : 1, LA -TUBULINE INHIBE L'ASSEMBLAGE A CETTE EXTREMITE EN LA COIFFANT. ELLE DIMINUE L'HYDROLYSE DU GTP DE LA TUBULINE, INHIBITRICE DE LA NUCLEATION. ELLE INTERAGIT PREFERENTIELLEMENT AVEC LA SOUS-UNITE -TUBULINE. UN MODELE DE NUCLEATION DES MICROTUBULES PAR LA -TUBULINE MONOMERIQUE EST PROPOSE. IL SEMBLE QUE CETTE -TUBULINE MONOMERIQUE S'INCORPORE A DES CENTROSOMES PURIFIES. ENFIN, J'AI CHERCHE A RECONSTITUER LE PETIT COMPLEXE -TUSC, SOUS-UNITE DU -TURC ET FORME PAR LA -TUBULINE, HSPC97P ET HSPC98P, AVEC LA MEME APPROCHE, PAR COTRADUCTION IN VITRO. MAIS JE N'AI PAS REUSSI A OBTENIR LE -TUSC. PARALLELEMENT, J'AI PARTICIPE A L'ETUDE FONCTIONNELLE DU COFACTEUR A, IMPLIQUE DANS LE REPLIEMENT DE LA -TUBULINE PAR LA CHAPERONINE CCT. LE COFACTEUR A N'INTERAGIT PAS AVEC LA CCT, MAIS LIE UN INTERMEDIAIRE DE REPLIEMENT DE LA -TUBULINE RELACHE PAR LA CCT. LE COFACTEUR A EST UN CHAPERON MOLECULAIRE.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF

Structure et changement de conformation des protéines globulaires par dispersion rotatoire

Les propriétés rotatoires de trois protéines globulaires, la trypsine, la (β-lactoglobuline et la glutamate déshydrogénase ont été étudiées. Les résultats obtenus mettent en évidence que l’hélice α et la pelote statistique des modèles polypeptidiques synthétiques ne représentent qu’une faible proportion de la structure spatiale de ces protéines. Il semble, d’après les valeurs du terme α0 de l’équation de Moffitt et les variations de ces valeurs en fonction de différents paramètres (poids moléculaire, pH, température...) que ces protéines soient constituées, à l’état natif, de structure β et également d’une structure apériodique, compacte, repliée sur elle-même et ayant peu d’interactions avec le solvant

Cordon-Bleu Uses WH2 Domains as Multifunctional Dynamizers of Actin Filament Assembly

International audienc