Éditeur(s) : HAL CCSD American Society for Biochemistry and Molecular Biology
Résumé : International audience
alpha- and beta-spectrins are components of molecular scaffolds located under the lipid bilayer and named membrane skeletons. Disruption of these scaffolds through mutations in spectrins demonstrated that they are involved in the membrane localization or the maintenance of proteins associated with them. The ubiquitous alphaII-spectrin chain bears in its central region a unique domain that is sensitive to several proteases such as calpains or caspases. The conservation of this region in vertebrates suggests that the proteolysis of alphaII-spectrin by these enzymes could be involved in important functions. To assess the role of alphaII-spectrin cleavage in vivo, we generated a murine model in which the exons encoding the region defining this cleavage sensitivity were disrupted by gene targeting. Surprisingly, homozygous mice expressing this mutant alphaII-spectrin appeared healthy, bred normally, and had no histological anomaly. Remarkably, the mutant alphaII-spectrin assembles correctly into the membrane skeleton, thus challenging the notion that this region is required for the stable biogenesis of the membrane skeleton in nonerythroid cells. Our finding also argues against a critical role of this particular alphaII-spectrin cleavage in either major cellular functions or in normal development.
ISSN: 0021-9258

inserm-00284621
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PUBMED : 17374614

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The spectrin-based skeleton is an essential scaffold underlying different lipid bilayers in all animal cells. Spectrins (Sp), as giant extended flexible heterotetramers (αβ)2, constitute the filaments of this network, the nodes of which are cross-linked by actin filaments. The functions of the Sp-based skeleton, which are well defined in red blood cells (required for shape, resistance to shear stress and deformability) are less well understood in non-erythroid cells.The non-erythroid Sp might participate in the establishment and/or the maintenance of specialized membrane subdomains by accumulating integral membrane proteins (such as ionic channels, ionic pumps, receptors and cell adhesion molecules) as revealed by loss of the main non-erythroid β-Sp. However the effect of non-erythroid α-Sp are less well established. In mammals, α-Sp are encoded by two genes: one for αI-Sp mainly expressed in mature erythrocyte, the second one for αII-Sp which is expressed in all nucleated cells.In the pursuit of αII-Sp functions, we have checked the effect of αII-Sp knock down by siRNA melanoma human cell line. Our data revealed that spectrin depletion is associated with i) an arrest of cell cycle at G1 state ii) a loss of cell adhesion in spite of increase in some integrins iii) some modifications of actin organisation.
Le squelette dépendant de la spectrine, localisé sous la bicouche lipidique, est un échafaudage essentiel de toutes les cellules animales. La Spectrine (Sp), structure géante, robuste mais flexible d'hétéro tétramères (αβ)2, constitue les filaments de ce réseau, dont chaque nœud interagit avec des filaments d'actine. Les fonctions du squelette de Sp, qui sont bien définies dans le globule rouge (rôle dans sa forme, dans sa résistance aux forces de cisaillement et dans sa déformabilité) sont moins bien connues dans les cellules non-érythroïdes. La Sp non-érythroïde pourrait participer à l'établissement et/ou au maintien de sous-domaines membranaires spécialisés dans l'accumulation de protéines de membrane (telles que les canaux ioniques, les pompes ioniques, les récepteurs et les molécules d'adhérence) comme nous le font penser les invalidations de la Sp-β non-érythroïde. Cependant le rôle de la Sp-α non-érythroïde est moins bien établi. Chez les mammifères, la Sp-α est codée par deux gènes: un pour Sp-αI, principalement exprimée dans l'érythrocyte mature, le second pour Sp-αII qui est exprimée dans toutes les cellules nucléées. Pour étudier les fonctions de la Sp-αII, nous avons utilisé une approche de SiRNA sur des cellules de mélanome humain. Nos données montrent que la diminution de Sp-αII est associée à I) un arrêt en G1 du cycle cellulaire II) une perte d'adhérence des cellules malgré l'augmentation de quelques intégrines III) des modifications dans l'organisation du réseau d'actine.
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