Les membres de la famille dynéine se déplacent-ils dans des directions opposées?

[tic-tic]

Bonjour,

J'étudie actuellement la dynamique du cône de croissance des neurones et je m'interroge sur le(s) sens de déplacement des moteurs moléculaires de la famille des dynéines.

Dans cet article de 2016, il est dit suggéré que le domaine cargo d'une dynéine cytoplasmique se fixe à de longs microtubules stationnaires ou bien au réseau d'actine, donc le domaine moteur, fixé à des microtubules courts, permet de déplacer ces derniers vers la périphérie (+end leading). Ils ajoutent que des microtubules longs orientés dans le même sens ne peuvent pas bouger les uns par rapport aux autres " because potential movements of microtubules by multiple dynein motors of random orientation would cancel one another out." Je comprends ici qu'il existe des dynéines pouvant se déplacer vers l'extrémité - (bien connu) et d'autres pouvant se déplacer vers l'extrémité +...Mais je ne trouve strictement aucune information à ce sujet! Aurais-je mal compris? Ou alors ce qu'ils veulent dire, c'est que puisque l'un ou l'autre de ces longs microtubules peut être lié au domaine cargo comme au domaine moteur de plusieurs dynéines, alors les effets s'annulent? ...

Voici le paragraphe en question : "In the axon shaft, some of the microtubules are very short and undergo bouts of concerted and rapid transport, driven by cytoplasmic dynein [33]. Available data suggest that the cargo domain of cytoplasmic dynein binds to longer stationary microtubules or to the actin cytoskeleton, leaving the motor domain available to propel short microtubules down the axon with their plus-ends leading [34]. Long microtubules are not likely to individually move along other long microtubules of the same orientation because potential movements of microtubules by multiple dynein motors of random orientation would cancel one another out. However, these forces still exist, and can serve to integrate long microtubules with one another and with the actin cytoskeleton, similar to an isometric exercise. In this fashion, the dynein-driven forces enable the microtubule array to resist buckling and collapsing due to contractile actomyosin-based forces within the cortex of the axon [35,36]. Dynein-driven forces may also manifest as slow forward movement of the entire microtubule array during axon elongation [37]."

Complément d'informations (référence 34) : "For a microtubule to move, there must be a molecular motor protein that generates the necessary force, as well as a substrate against which the force is generated. Cytoplasmic dynein is an attractive motor for transporting microtubules into and anterogradely down the axon because it moves toward the minus end of the microtubule (Vallee et al., 2004). Thus, if the cargo-binding domain interacts with a structure of greater resistance to movement than the microtubule, the microtubule will move with its plus end leading."

Si quelqu'un pouvait m'éclairer sur l'existence ou non de dynéines se déplaçant dans des sens opposés...Merci d'avance

Par ailleurs, si quelqu'un s'y connait bien en biophysique, dynamique du cytosquelette ou en croissance axonale et qu'il est prêt à en discuter, je risque d'avoir d'autres questions à venir...
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[Tibosax]

Effectivement, on m'a appris en prépa que les kinésines se dirigent toutes vers le sens (+) tandis que les dynéines se déplacent vers le (+) ou le (-) selon le type de dynéine concerné. Je n'ai en revanche pas les noms des protéines sous la main.

Tout comme toi je n'ai trouvé aucun papier allant dans ce sens, c'est étrange :/

[tic-tic]

Ah au moins tu confirmes, je n'étais pas certain d'avoir bien compris la phrase du coup. Ecoute, je vais continuer mes recherches demain et je te tiens au courant si tu veux .

[tic-tic]

Sinon, "random orientation" pourrait faire allusion à l'orientation des deux domaines (moteur et cargo). Donc comme je le disais, si deux microtubules orientés dans le même sens sont reliés par deux dynéine et sont fixé au domaine moteur de l'une et au domaine cargo de l'autre, alors je comprends que les effets s'annulent...Mais bon, puisque tu confirmes avec tes souvenirs de prépa...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Svenn]

En général les dynéines se déplacent vers l'extrêmité (-) et les kinésines vers le (+). Pour les kinésines ce n'est pas une règle stricte, quelques membres de la famille vont dans l'autre sens. Par contre pour la dynéine je ne connais pas d'exceptions.

Les cargos sont cependant souvent associés à la fois à des moteurs kinésines et dynéines, qui tirent donc en sens contraire. L'affinité relative du cargo pour ces différents types de moteur va se traduire par une force plus importante dans un sens ou dans l'autre.

[tic-tic]

D'accord, mais dans le contexte de cette phrase "Long microtubules are not likely to individually move along other long microtubules of the same orientation because potential movements of microtubules by multiple dynein motors of random orientation would cancel one another out.", que comprendre alors?

[tic-tic]

Effectivement, on m'a appris en prépa que les kinésines se dirigent toutes vers le sens (+) tandis que les dynéines se déplacent vers le (+) ou le (-) selon le type de dynéine concerné. Je n'ai en revanche pas les noms des protéines sous la main.

Tout comme toi je n'ai trouvé aucun papier allant dans ce sens, c'est étrange :/

Au cas ou ça t'intéresse toujours, je pense qu'au final, mon hypothèse selon laquelle "random orientation" fait allusion à l'orientation des domaines cargo et moteur et non au sens de déplacement est la bonne. Premièrement, je n'ai trouvé strictement aucune information concernant des dynéines se déplaçant vers l'extrémité (+) et deuxièmement, tu t'es trompé : les kinésines se déplacent, pour la plupart, vers l'extrémité (+), sauf celles de la famille 14 (et peut-être d'autres, je n'ai pas cherché). Donc c'est bien pour les kinésines qu'il existe deux sens de déplacement et non les dynéines.

Voilà voilà

ps : Svenn, c'est exactement ce que tu disais