Talin (protéine) - Talin (protein)

La taline est une protéine du cytosquelette de haut poids moléculaire concentrée dans les régions de contact cellule-substrat et, dans les lymphocytes , au niveau des contacts cellule-cellule. Découverte en 1983 par Keith Burridge et ses collègues, la taline est une protéine cytosolique omniprésente que l'on trouve en concentrations élevées dans les adhérences focales . Il est capable de lier les intégrines à l' actine du cytosquelette , soit directement ou indirectement par l' interaction avec la vinculine et α-actinine .

En outre, le taline-1 entraîne le mécanisme d'extravasation par le biais de la microvascularisation humaine conçue dans les systèmes microfluidiques. Talin-1 est impliqué dans chaque partie de l'extravasation affectant l'adhésion, la migration trans-endothéliale et les stades d'invasion.

Les récepteurs des intégrines sont impliqués dans la fixation des cellules adhérentes à la matrice extracellulaire et des lymphocytes aux autres cellules. Dans ces situations, la taline codistribue avec des concentrations d'intégrines dans la membrane plasmique . De plus, des études de liaison in vitro suggèrent que les intégrines se lient à la taline, bien qu'avec une faible affinité. La taline se lie également avec une grande affinité à la vinculine, une autre protéine du cytosquelette concentrée aux points d' adhésion cellulaire . Enfin, la taline est un substrat pour la protéase activée par les ions calcium , la calpaïne II, qui est également concentrée aux points de contact cellule-substrat.

La taline est une protéine mécanosensible. Sa vulnérabilité mécanique et sa position cellulaire pontant les récepteurs des intégrines et le cytosquelette d'actine en font une protéine fondamentale dans la mécanotransduction. L'étirement mécanique de la taline favorise la liaison de la vinculine.

Domaines protéiques

Talin se compose d'un grand domaine de tige C-terminal qui contient des faisceaux d' hélices alpha et d'un domaine FERM N-terminal (bande 4.1, ezrine, radixine et moesine) avec trois sous-domaines : F1, F2 et F3. Le sous-domaine F3 du domaine FERM contient le site de liaison aux intégrines d' affinité la plus élevée pour les queues des intégrines et est suffisant pour activer les intégrines.

Domaine intermédiaire

Structure

Talin a également un domaine médian, qui a une structure composée de cinq hélices alpha qui se replient en un faisceau. Il contient un site de liaison à la vinculine (VBS) composé d'une surface hydrophobe couvrant cinq tours d' hélice quatre.

Fonction

L'activation du VBS conduit au recrutement de vinculine pour former un complexe avec les intégrines qui favorise une adhésion cellulaire stable. La formation du complexe entre le VBS et la vinculine nécessite un dépliement préalable de ce domaine médian : une fois libérée du noyau hydrophobe de la taline, l'hélice VBS est alors disponible pour induire le changement de conformation « conversion du faisceau » dans le domaine de la tête de la vinculine, déplaçant ainsi l'interaction intramoléculaire avec la queue de vinculine, permettant à la vinculine de se lier à l' actine.

Talin transporte une force mécanique (de 7 à 10 piconewtons) lors de l'adhésion cellulaire. Il permet également aux cellules de mesurer la rigidité extracellulaire, car les cellules dans lesquelles le taline est empêché de former des liaisons mécaniques ne peuvent plus distinguer si elles se trouvent sur une surface molle ou rigide. Le site de liaison à l'actine2 s'avère être le site majeur de détection de la rigidité de la matrice extracellulaire. Récemment, Kumar et al ont combiné la cryo-tomographie électronique cellulaire avec des mesures de tension basées sur le FRET et ont découvert que les régions de tension élevée en taline au sein de l'adhérence focale ont des structures d'actine filamenteuse sous-jacentes hautement alignées et linéaires, tandis que les régions de faible tension en taline ont des filaments d'actine moins bien alignés.

Site de liaison de la vinculine

VBS
tête de vinculine humaine (1-258) dans un complexe avec le site de liaison à la vinculine de taline 3 (résidus 1944-1969)
Identifiants
symbole	VBS
Pfam	PF08913
InterPro	IPR015009
Structures protéiques disponibles : Pfam   structures / ECOD   APD ADP RCSB ; PDBe ; PDBj somme PDB résumé de la structure

Fonction

Les sites de liaison de la vinculine sont des domaines protéiques que l'on trouve principalement dans la taline et les molécules de type taline, permettant la liaison de la vinculine à la taline, stabilisant les jonctions cellule-matrice à médiation par l'intégrine. Talin, à son tour, relie les intégrines au cytosquelette d'actine.

Structure

La séquence consensus pour les sites de liaison de la vinculine est LxxAAxxVAxxVxxLIxxA, avec une prédiction de structure secondaire de quatre hélices amphipathiques . Les résidus hydrophobes qui définissent le VBS sont eux-mêmes « masqués » et sont enfouis au cœur d'une série de faisceaux hélicoïdaux qui constituent le bâtonnet de taline.

Activation de l'intégrine αIIbβ3

Modèle d'activation de l'intégrine induite par le taline

Une analyse structure-fonction publiée récemment fournit un modèle structurel convaincant (voir en haut à droite) pour expliquer l' activation de l' intégrine taline-dépendante en trois étapes :

1. Le domaine taline F3 (représentation de surface ; coloré par charge), libéré de ses interactions auto-inhibitrices dans la protéine pleine longueur, devient disponible pour se lier à l'intégrine.
2. F3 engage la partie membranaire distale de la queue 3-intégrine (en rouge), qui devient ordonnée, mais les interactions –β intégrine qui maintiennent l'intégrine dans la conformation de faible affinité restent intactes.
3. Dans une étape ultérieure, F3 engage la partie membrane-proximale de la queue 3 tout en maintenant ses interactions membrane-distale.

Protéines humaines contenant ce domaine

TLN1 ; TLN2 ;

Voir également

• Protéine liant l'actine
• Merlin (protéine) un acronyme pour "Moesin-Ezrin-Radixin-Like Protein"

Les références

Liens externes

• MBInfo : Talin
• MBInfo : Talin active Integrin
• Entrée Talin-1 UniProtKB/Swiss-Prot Q9Y490
• Substrat de talin pour calpaïne – PMAP Animation de la carte de protéolyse .
• Talin-1 Info avec des liens dans la passerelle de migration cellulaire
• Talin-2 Info avec des liens dans la passerelle de migration cellulaire
• Integrins à la National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH) des États-Unis