{"id":15408,"date":"2023-02-16T14:50:23","date_gmt":"2023-02-16T13:50:23","guid":{"rendered":"https:\/\/staging.wp-ibdm.nicolasg.fr\/sonder-lorganisation-des-proteines-geantes-des-muscles-avec-des-nanocorps\/"},"modified":"2023-05-03T11:10:33","modified_gmt":"2023-05-03T09:10:33","slug":"sonder-lorganisation-des-proteines-geantes-des-muscles-avec-des-nanocorps","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/staging.wp-ibdm.nicolasg.fr\/fr\/sonder-lorganisation-des-proteines-geantes-des-muscles-avec-des-nanocorps\/","title":{"rendered":"Sonder l\u2019organisation des prot\u00e9ines g\u00e9antes des muscles avec des nanocorps"},"content":{"rendered":"\t\t
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De l’homme \u00e0 l’insecte, les muscles nous permettent de nous mouvoir et de pomper les fluides corporels. L’unit\u00e9 de production de force des muscles s’appelle le sarcom\u00e8re. Tous les sarcom\u00e8res contiennent trois \u00e9l\u00e9ments cl\u00e9s : de longs filaments d’actine parall\u00e8les, des moteurs \u00e0 myosine qui rapprochent ces filaments d’actine afin de contracter le sarcom\u00e8re, et de longues prot\u00e9ines \u00e9lastiques, les titines, qui relient m\u00e9caniquement actines et myosines en d\u00e9finissent en m\u00eame temps la longueur du sarcom\u00e8re des mammif\u00e8res. Une collaboration internationale dirig\u00e9e par Frank Schnorrer \u00e0 Marseille, Dirk G\u00f6rlich \u00e0 G\u00f6ttingen et Ralf Jungmann \u00e0 Munich a voulu examiner si la titine r\u00e9git \u00e9galement la longueur des sarcom\u00e8res des insectes. Pour y parvenir, les scientifiques ont combin\u00e9 leurs comp\u00e9tences pour g\u00e9n\u00e9rer des outils qui marquent sp\u00e9cifiquement les extr\u00e9mit\u00e9s des deux diff\u00e9rentes titines pr\u00e9sentes chez la drosophile, Drosophila melanogaster : avec des versions miniatures d’anticorps, appel\u00e9es nanocorps, les scientifiques ont pu localiser les extr\u00e9mit\u00e9s des deux homologues de la titine de la mouche, appel\u00e9s Sallimus et Projectin, avec une pr\u00e9cision de 5 nm. Cette haute r\u00e9solution a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 la localisation de versions courtes des homologues de la titine dans les sarcom\u00e8res des muscles du vol, montrant une disposition d\u00e9cal\u00e9e int\u00e9ressante (voir image). En revanche, les longs sarcom\u00e8res des larves de drosophile contiennent des versions longues de la prot\u00e9ine Sallimus. Les scientifiques ont conclu que, comme dans les muscles humains, la longueur et l’organisation des domaines des versions de la titine des insectes d\u00e9terminent probablement les dimensions des sarcom\u00e8res des insectes d’une mani\u00e8re sp\u00e9cifique au type de muscle. <\/p>\n

L’architecture globale des sarcom\u00e8res est conserv\u00e9e de la mouche \u00e0 l’homme, mais tous ses composants ne sont pas identiques. La question de savoir comment les dimensions des sarcom\u00e8res d’insectes sont d\u00e9termin\u00e9es par leurs composants reste donc ouverte. Une collaboration internationale financ\u00e9e par le European Research Council (ERC) a entrepris d’\u00e9tudier l’architecture exacte des sarcom\u00e8res d’insectes. Pour visualiser et mesurer les composants du sarcom\u00e8re, Dirk G\u00f6rlich et son \u00e9quipe de l’Institut Max Planck des sciences multidisciplinaires de G\u00f6ttingen ont cr\u00e9\u00e9 des nanocorps (anticorps miniaturis\u00e9s) qui se lient avec une grande sp\u00e9cificit\u00e9 \u00e0 des r\u00e9gions choisies des prot\u00e9ines sarcom\u00e9riques. La fonctionnalisation de ces nanocorps avec des mol\u00e9cules fluorescentes permet de les observer sous microscope. <\/p>\n

Vincent Loreau et Eunice Chan, de l’Institut de biologie du d\u00e9veloppement de Marseille (IBDM), ont test\u00e9 ces nanocorps dans des muscles de drosophile afin de v\u00e9rifier leur liaison sp\u00e9cifique \u00e0 leur prot\u00e9ine sarcom\u00e9rique et de localiser la position des prot\u00e9ines sarcom\u00e9riques dans diff\u00e9rents types de muscles de la mouche. En utilisant des nanocorps qui reconnaissent sp\u00e9cifiquement le d\u00e9but ou la fin de l’homologue de la titine de la Drosophile, Sallimus (Sls), les chercheurs ont montr\u00e9 la pr\u00e9sence de versions tr\u00e8s longues de Sls ( >>2 microm\u00e8tres) dans les muscles larvaires de la drosophile, corr\u00e9lant avec la pr\u00e9sence de tr\u00e8s longs sarcom\u00e8res, alors que les muscles du vol des drosophiles adultes contiennent des sarcom\u00e8res courts et ne poss\u00e8dent que des versions courtes de Sls.<\/p>\n

Pour mesurer plus pr\u00e9cis\u00e9ment la position des prot\u00e9ines sarcom\u00e9riques, Florian Schueder, du groupe de Ralf Jungmann \u00e0 l’Institut Max Planck de biochimie de Munich, Pierre Mangeol \u00e0 Marseille et Dirk G\u00f6rlich \u00e0 G\u00f6ttingen, ont modifi\u00e9 les nanocorps afin qu’ils soient adapt\u00e9s \u00e0 une technique de microscopie \u00e0 super-r\u00e9solution appel\u00e9e DNA-PAINT. Cette technique leur a permis de localiser des mol\u00e9cules individuelles dans les sarcom\u00e8res avec une pr\u00e9cision de 5 nanom\u00e8tres. Ainsi, les emplacements exacts des deux homologues de la titine ont pu \u00eatre mesur\u00e9s avec pr\u00e9cision, ce qui a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 que l’extr\u00e9mit\u00e9 de la courte Sallimus chevauche le d\u00e9but de la Projectin dans les sarcom\u00e8res des muscles de vol (voir image). Ce r\u00e9sultat est int\u00e9ressant car il sugg\u00e8re que les deux homologues de la titine de la drosophile partagent non seulement la fonction de la grande titine unique des mammif\u00e8res, mais que leur orientation sugg\u00e8re qu’ils sont \u00e9galement connect\u00e9s m\u00e9caniquement, , leur conf\u00e9rant une fonction identique \u00e0 la grande prot\u00e9ine mammif\u00e8res. <\/p>\n

Un avantage unique des nanocorps est qu’ils peuvent \u00eatre marqu\u00e9s avec des prot\u00e9ines fluorescentes et exprim\u00e9s dans les muscles vivants des mouches. Gr\u00e2ce \u00e0 cette m\u00e9thode, Loreau et ses coll\u00e8gues ont pu \u00e9tudier la dynamique de la titine Sallimus dans les muscles des larves : ils ont constat\u00e9 que cette prot\u00e9ine est remarquablement stable. Une fois incorpor\u00e9e dans le sarcom\u00e8re son replacement semble prendre bien de plus de 30 minutes. La combinaison des nouveaux outils g\u00e9n\u00e9r\u00e9s ici ouvrira de nouvelles perspectives dans la recherche sur les sarcom\u00e8res pour \u00e9tudier la dynamique de l’assemblage et de la maintenance des sarcom\u00e8res avec une r\u00e9solution sans pr\u00e9c\u00e9dent dans le mod\u00e8le de la drosophile. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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L\u00e9gende de la figure<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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En haut :<\/strong> Sarcom\u00e8res de muscles de vol de Drosophile avec une r\u00e9solution normale, visualis\u00e9s gr\u00e2ce aux nanocorps marqu\u00e9s par fluorescence en microscopie confocale. L’actine est en bleu, une extr\u00e9mit\u00e9 de la projectine en magenta, l’autre extr\u00e9mit\u00e9 en vert. La barre d’\u00e9chelle est de 5 \u00b5m. <\/p>\n

En bas :<\/strong> Un assemblage de sarcom\u00e8res de muscles de vol imag\u00e9s avec des nanocorps par microscopie \u00e0 super-r\u00e9solution appel\u00e9e DNA-PAINT. Les extr\u00e9mit\u00e9s d’une version courte de l’homologue de la titine Sallimus sont en cyan (d\u00e9but Sls) et en rouge (fin Sls), tandis que la projectine est marqu\u00e9e en magenta et jaune (d\u00e9but Proj), et en bleu et vert (fin Proj). Chaque couleur a \u00e9t\u00e9 g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par un nanocorps sp\u00e9cifique contre une petite partie des grandes prot\u00e9ines. Notez la superposition des positions des deux prot\u00e9ines. La barre d’\u00e9chelle est de 100 nm. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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En savoir plus<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Loreau V, Rees R, Chan EH, Taxer W, Gregor K, Mu\u00dfil B, Pitaval C, Luis NM, Mangeol P, Schnorrer F*, G\u00f6rlich D*. (2023). A nanobody toolbox to investigate localisation and dynamics of Drosophila titins and other key sarcomeric proteins. eLife, e79343
https:\/\/elifesciences.org\/articles\/79343<\/a><\/p>\n

Schueder F#, Mangeol P#, Chan EH, Rees R, Sch\u00fcnemann, J, Jungmann R*, G\u00f6rlich D*, Schnorrer F*. (2023). Nanobodies combined with DNA-PAINT super-resolution reveal a staggered titin nano-architecture in flight muscles. eLife, e79344
https:\/\/elifesciences.org\/articles\/79344<\/a><\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Contact<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Frank Schnorrer<\/a><\/div>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Les sarcom\u00e8res des drosophiles sond\u00e9s \u00e0 l\u2019\u00e9chelle nanom\u00e9trique une mol\u00e9cule \u00e0 la fois \u00e0 l’aide de nanocorps.<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":15327,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[78],"tags":[],"class_list":["post-15408","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-news","ibdm_team-team-127"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/staging.wp-ibdm.nicolasg.fr\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15408","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/staging.wp-ibdm.nicolasg.fr\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/staging.wp-ibdm.nicolasg.fr\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/staging.wp-ibdm.nicolasg.fr\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/staging.wp-ibdm.nicolasg.fr\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=15408"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/staging.wp-ibdm.nicolasg.fr\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15408\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":15413,"href":"https:\/\/staging.wp-ibdm.nicolasg.fr\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15408\/revisions\/15413"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/staging.wp-ibdm.nicolasg.fr\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/15327"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/staging.wp-ibdm.nicolasg.fr\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=15408"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/staging.wp-ibdm.nicolasg.fr\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=15408"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/staging.wp-ibdm.nicolasg.fr\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=15408"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}