Compartimentation et dynamique cellulaires- Unité 144 CNRS/ Institut Curie

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1 Compartimentation et dynamique cellulaires- Unité 144 CNRS/ Institut Curie Équipe / Group : Motilité structurale Chef d équipe / Group leader: Anne HOUDUSSE Notre objectif majeur est d étudier la structure atomique de protéines responsables de la motilité cellulaire ou du trafic intracellulaire, également impliquées dans des pathologies humaines. En collaborant avec divers laboratoires spécialisés en génétique, biologie cellulaire, physiopathologie ou thérapie génique, nous nous proposons de mieux comprendre l origine de ces déficits grâce à l étude par cristallographie aux rayons X de la structure à haute résolution de plusieurs protéines impliquées dans ces pathologies. La cristallographie des protéines est une technique suffisamment puissante pour identifier dans le détail la localisation des mutations responsables de maladies génétiques. Cette technique permet d accéder à la visualisation de ces protéines en diverses conformations et en complexe avec leurs partenaires cellulaires afin de mieux comprendre l origine du déficit fonctionnel lié à ces mutations. Les informations apportées par ces études structurales sont donc très précieuses pour guider et faciliter, grâce à une connaissance détaillée de la structure de ces molécules, la conception de nouvelles expériences à but thérapeutique. Dans ce contexte, l équipe «Motilité Structurale» concentre ses efforts à l étude structurale des moteurs moléculaires de la superfamille des myosines et à l étude de la reconnaissance des petites protéines G par leurs effecteurs cellulaires. Les principaux sujets des membres de l équipe Motilité Structurale abordés au cours de ces dernières années sont les suivants : I) Fonction de motilité des moteurs moléculaires myosine (Coll. H. Lee Sweeney, U. Pennsylvania, USA) Le point fort de notre activité de recherche est la visualisation à haute résolution des moteurs moléculaires myosines dans divers états de leur cycle moteur à l aide de la cristallographie. L équipe Motilité Structurale s est particulièrement distinguée en contribuant avec plusieurs structures à la compréhension du mécanisme moteur des myosines et à l identification des déterminants structuraux spécifiques d un moteur inverse, la myosine VI qui produit sa force en sens opposé des autres moteurs caractérisés à ce jour. La fonction essentielle de motilité est assurée en partie par des moteurs moléculaires capables de convertir l'énergie chimique en énergie mécanique pour se déplacer le long des filaments du cytosquelette. La superfamille de la myosine comprend plus de 30 classes de moteurs moléculaires se déplaçant le long de filaments d'actine, responsables de diverses fonctions de motilité au sein de la cellule, y compris le trafic intracellulaire, la motilité cellulaire, la cytocinèse et la contraction musculaire. Un intérêt croissant pour ces protéines est lié à l importance de leur fonction dans les cellules et au fait qu elles ont été identifiées comme responsables de maladies génétiques. Nos objectifs sont d obtenir les structures tri-dimensionnelles à haute résolution de plusieurs fragments de myosine des classes II, V et VI afin de visualiser les changements conformationnels de ces moteurs liés à leur activité ou leur régulation. Le cycle d hydrolyse permet au moteur de passer successivement par des états de forte affinité puis de faible affinité pour le filament d actine en fonction du nucléotide présent dans son site actif. La production de force est réalisée dans les états de forte affinité pour l actine alors que les produits d hydrolyse (phosphate puis ADP) sont progressivement relâchés par le complexe actine-myosine. La détermination de trois états conformationnels d un fragment protéolytique

2 (S1) de la myosine II du muscle strié de la coquille St Jacques [Houdusse et al. (1999) Cell 97, ; Houdusse et al. (2000) PNAS USA 97, ] a permis de montrer comment des changements conformationnels du domaine moteur liés à l hydrolyse de l ATP se trouvent amplifiés par la rotation d un sous-domaine appelé convertisseur et change l orientation de la région adjacente nommée bras de levier de la tête de myosine. Ces structures ont donc permis d appuyer une théorie dite du «bras de levier rotatif» [Geeves et Holmes (1999) Annu. Rev. Biochem. 68, ] selon laquelle la rotation du domaine régulateur génère la force nécessaire au mouvement de la myosine le long du filament d actine. Selon cette théorie, le pas et la force engendrés par la myosine devraient être proportionnels à la longueur du bras de levier. Mieux connaître la conformation de la myosine qui permet de relâcher le phosphate et visualiser le complexe acto-myosine à haute résolution sont cependant indispensables avant de pouvoir valider cette théorie [Houdusse et Sweeney (2004) Phil. Trans. R. Soc. Lond. B 359, ]. Les structures de myosines conventionnelles correspondent en effet à des états du moteur de faible affinité pour le filament d actine et ne permettent pas de décrire les changements nécessaires dans la structure du moteur pour qu il adopte un état de forte affinité pour le filament d actine. Notre équipe a apporté des éléments essentiels pour résoudre cette question en décrivant pour la première fois la conformation du moteur myosine V à la fin de la production de force, état de très forte affinité pour le filament d actine [Coureux et al. Nature , ]. Deux autres conformations du cycle moteur ont également été cristallisées et permettent de décrire à 2 Å de résolution les changements associés à la dissociation de ce moteur du filament d actine lors de la liaison de l ATP [Coureux et al. Embo J , ]. La longueur des pas produits par cette myosine est proportionnelle à la longueur du bras de levier. La position de ce domaine lorsque l actine accélère le départ des produits d hydrolyse reste cependant obscure et nous travaillons activement à la détermination d autres structures pour comprendre l origine du mécanisme de transformation de l énergie chimique en énergie mécanique. Un autre objectif important de notre équipe pour contribuer à mieux comprendre l origine de la motilité et de la directionnalité du mouvement de ces moteurs moléculaires est l étude de la myosine VI. A l opposé des autres myosines, cette myosine se déplace dans le sens (-) (vers le bout pointu) des filaments d actine, [Wells et al. (1999) Nature 401, 505-8]. La longueur des pas effectués par ce moteur sont étonnamment grands compte tenu de son bras de levier et semblent remettre en cause la théorie du bras de levier [Rock et al. (2001) PNAS USA 98, ]. Ce moteur est ainsi capable d effectuer des pas de 36 nm, i.e. aussi importants que ceux de la myosine V alors que son bras de levier est trois fois plus petit. Nous avons donc entrepris des études structurales de cette myosine particulière, en collaboration avec Lee Sweeney Université de Pennsylvanie. Dans un premier temps, nous avons caractérisé la fonction de l insertion caractéristique de ce moteur qui se trouve à la jonction entre le convertisseur et le bras de levier. Cette étude révèle de façon inattendue que cette séquence correspond à un nouveau motif de fixation de la calmoduline associée au Ca 2+ et que la calmoduline joue ici un rôle purement structural [Bahloul et al. (2004) PNAS USA 101, ]. La structure cristalline de cette myosine en absence de nucléotide a été résolue à 2.4 Å de résolution [Ménétrey et al. (2005) Nature 435, ]. Des interactions spécifiques entre le complexe insert-cam.4ca 2+ et le domaine moteur permettent de rediriger le bras de levier (et donc l autre tête de myosine VI) vers le bout pointu des filaments d actine. Cette structure nous permet donc de mieux comprendre pourquoi cette myosine se déplace dans la direction opposée de toutes les autres myosines de la superfamille le long des filaments d actine. L étude structurale de cette myosine en plusieurs conformations était cependant cruciale pour une compréhension détaillée de l origine de la directionnalité de la production de force et des

3 pas importants qu elle produit le long de l actine alors que son bras de levier atypique semble très court. Une forme cristalline de la myosine VI dans l état précédant la production de force (état pre-powerstroke) nous a récemment permis de comprendre comment cette myosine s est adaptée pour produire une force efficacement vers le bout (-) des filaments d actine. Alors que la conformation du domaine moteur est quasi identique à celle des myosines de bout (+), un changement de conformation majeur a été observé au niveau du convertisseur (sousdomaine jouant le rôle de rotule entre le domaine moteur et le bras de levier). De façon surprenante, sa structure tertiaire a en effet subi des réarrangements structuraux significatifs qui conduisent le bras de levier à 90º de celui observé pour les myosines de bout (+). Ainsi, grâce aux deux structures de myosine VI cristallisées avant [Ménétrey, Llinas et al. (2007) Cell 131, 300-8] et après production de force [Ménétrey, Bahloul et al. (2005) Nature 435, ], nous avons pu montrer que le bras de levier de la myosine VI subit une rotation de 180º parallèle à l axe du filament d actine au cours de sa production de force permettant un mouvement optimal pour produire des pas de géant le long du filament d actine, comme cela a été mesuré in vitro. Cette étude permet également d affirmer que la théorie du bras de levier est valide pour la myosine VI et révèle en partie le mécanisme qui permet à la myosine VI de générer un plus grand déplacement sans avoir pour autant un plus grand bras de levier. La myosine VI, un moteur inverse qui effectue des pas de géants. a- Comparaison de la structure de la myosine VI à celle de la myosine V. Alors que les deux myosines ont un domaine moteur dans une conformation proche, l insert (violet) qui fixe une calmoduline permet de changer l orientation du bras de levier de la myosine VI (jaune et turquoise) de ~120 par rapport à celui de la myosine V. b- rotation de 180º du bras de levier lors de la production de force. c- Structure du bras de levier de la myosine VI avec la région LAE (bleu) formant un faisceau de trois hélices. d- Modèle de la forme dimérique de la myosine VI sur le filament d actine. Noter que l extension du bras de levier (LAE, bleu) se déplie lors de la dimérisation, permettant à la myosine d effectuer des pas de 36 nm. Toutefois, la modélisation du dimère de myosine VI sur le filament d actine révèle que l extension du bras de levier (LAE) (région entre le bras de levier et le domaine coiled-coil)

4 doit contribuer pour 13 nm de longueur pour chacun des monomères pour permettre à la myosine VI de générer des pas de 36 nm, comme cela a été observé. L obtention de la structure cristalline du bras de levier suivi de cette région LAE montre que l extension du bras de levier peut constituer un domaine à trois hélices qui n allongerait le bras de levier que de 4 nm, et non pas 13 nm. Des expériences fonctionnelles complémentaires ont montré que ce faisceau d hélices s ouvrait lorsque la myosine VI dimérise, ce qui est critique pour permettre à la myosine d effectuer des pas de 36 nm [Mukherjea et al. (2009) Mol Cell 35, ]. Il reste cependant à définir les régions qui contribuent à la dimérisation de cette myosine et nous cherchons à cristalliser divers fragments de la queue de la myosine VI pour répondre à cette question. Nous avons également résolu la structure de la myosine VI dans l état post-rigueur, état lié à l ATP et de faible affinité pour l actine. Cette structure a permis de montrer que les changements conformationnels induits par l hydrolyse de l ATP au sein du domaine moteur sont très semblables à ceux observés pour les myosines II et V. De plus, elle a permis de montrer que la conformation du convertisseur dans cet état est proche de celle de l état rigueur qui le précède. Les réarrangements de la structure tertiaire du convertisseur doivent donc s effectuer lors de la transition vers l état pre-powerstroke, transition nécessaire pour que la myosine hydrolyse l ATP. [Ménétrey et al. (2008) Embo J. 27:244-52]. Pour compléter cette étude, nous cherchons à décrire la structure des autres états du cycle de la myosine VI. Nous avons récemment réussi à piéger un nouvel état pour ce moteur qui semble correspondre à l état qui suit l état pre-powerstroke, indispensable pour relâcher le phosphate du site actif du moteur. Cet état structural n a pas été observé pour aucune autre myosine jusqu à présent et pourrait enfin révéler la structure de l état au cœur de la génération de force. Cette structure semble rassembler toutes les exigences nécessaires pour correspondre à l état de début de production de force. La structure révèle en effet qu un mouvement du Switch II permet de conserver le bras de levier dans la position précédent la production de force tout en permettant l ouverture d un tunnel proche du site du phosphate et ainsi permettre au Pi de s échapper. De nombreuses expériences fonctionnelles et structurales ont été conçues pour confirmer l attribution de ce nouvel état structural dans le cycle ATPase du moteur et aussi pour valider son existence et son importance dans le cycle moteur des myosines se déplaçant vers le bout (+) qu elles soient processives (myosine V) ou non-processives (myosine II). II) Etude de motifs structuraux de la queue de myosines non-conventionnelles (Coll. C. Petit, Institut Pasteur, Paris ; M. Titus U. Minnesota, USA) La queue des myosines non-conventionnelles est la région la plus divergente d une classe à l autre. Elle est responsable de leur localisation et de leur association avec divers partenaires cellulaires. Pour mieux comprendre comment ces moteurs sont recrutés spécifiquement au niveau des structures où une force doit être exercée ou au niveau des vésicules et organelles de la cellule devant être transportés, des informations structurales sur les motifs de la queue des myosines et leur interaction avec leurs partenaires sont indispensables. Avec Christine Petit (Institut Pasteur, Paris), nous avons pour objectif l étude des motifs structuraux FERM et MyTH4 présents dans la queue des myosines VIIa. Des mutations ponctuelles dans ces motifs structuraux engendrent des phénotypes sévères de surdité liés au syndrome de Usher. La technique du double hybride a permis d identifier plusieurs protéines cibles capables de reconnaître ces motifs et permet d envisager l étude de ces motifs en complexe avec leurs partenaires. L expression de protéines recombinantes correspondant aux motifs FERM et MyTH4 de la myosine VIIa en bactérie s est avérée trop faible avec diverses

5 constructions étiquetées par le motif HIS, thioredoxine ou par la GST. Nous avons par contre réussi à sur-produire avec le système baculovirus/cellules d insectes des quantités suffisantes d une protéine correspondant aux deux motifs associés. Cette protéine est fonctionnelle et a permis de caractériser l association de la myosine VIIa avec l harmonine. Pour améliorer nos chances de cristalliser ces domaines, le motif homologue de la myosine VIIb et de la myosine X ont été exprimés dans notre laboratoire ; ils nous permettront également de mieux caractériser la spécificité d interaction de la myosine VIIa avec ces partenaires. L analyse de la sur-expression de divers fragments de partenaires de la myosine VIIa (Myrip, harmonine, ) est également à l étude dans notre laboratoire afin de permettre la cristallisation de complexes. III) Etude structurale de la doublecortine (Coll. C. Moores, Birbeck College, UK) La motilité cellulaire résulte non seulement de l action des moteurs moléculaires mais également de la dynamique d assemblage du cytosquelette régulée par de nombreuses protéines de la cellule. Les protéines associées aux microtubules (MAPs) jouent un rôle essentiel dans ces processus. En particulier, la doublecortine est une phosphoprotéine du cerveau fœtal associée aux microtubules, indispensable pour la migration neuronale. Des mutations ponctuelles du gène doublecortine sont responsables d une malformation cérébrale grave appelée lissencéphalie, entraînant un retard mental et des crises d épilepsies sévères [des Portes et al (1998) Cell 92, 51-61]. Des études de cryo-microscopie entreprises en collaboration avec Ron Milligan, Scripps Research Institute, nous ont permis de décrire le site de reconnaissance de la protéine sur le microtubule. [Moores C, Francis F, Perderiset M, Houdusse A. Nat. Struct. Biol. 10, , (2003). Moores C, Perderiset M, Francis F, Chelly J, Houdusse A and Milligan R. (2004) Mol Cell 14, 833-9]. Site de liaison au microtubule de la doublecortine. La doublecortine (bleu) se lie entre les protofilaments des microtubules (vert), le volume de la densité électronique correspondant à la doublecortine correspond à un des deux domaines DCX. Contrairement aux autres MAPs telles que Map2 et tau, le site de liaison de doublecortine est situé entre les protofilaments du microtubule, un site de liaison tout à fait unique à ce jour pour une protéine liée aux microtubules. Cette localisation a plusieurs conséquences dans notre compréhension de la fonction de doublecortine dans les neurones. Elle stabilise les microtubules en renforçant les contacts entre les proto-filaments et a une nette préférence pour se lier aux microtubules à 13 protofilaments, qui sont les majoritaires dans la cellule. De récentes études nous ont permis de montrer que Doublecortin est capable de nucléer les microtubules. A l encontre d autres MAPs comme Tau et Map2, sa fixation sur le microtubule permet de plus de le stabiliser sans pour autant gêner l évolution de moteurs

6 moléculaires (kinésines) sur la crête des protofilaments [Moores et al. (2006) EMBO J. 25, ]. Ceci est probablement critique pour les neurones en cours de migration puisque l extrémité de leurs neurites, où se trouve localisée la doublecortine, a besoin d une source constante de composants cellulaires pour que le neurone continue de migrer. La compréhension progressive des mécanismes moléculaires impliqués dans la migration neuronale et la lamination corticale en six couches permet d espérer la mise au point de thérapeutiques innovantes, en particulier dans le champ de l épilepsie. Nos travaux actuels visent à décrire à plus haute résolution l interaction microtubules/doublecortine en utilisant l approche de particules uniques dans l analyse d images de microscopie électronique. IV) Etudes structure/fonction des petites protéines G Comme les moteurs moléculaires, les petites protéines G (pg) changent de conformation selon la nature du nucléotide lié (cycle GDP/GTP). Cette propriété structurale leur permet de jouer un rôle d interrupteur moléculaire au sein de la cellule en contrôlant les voies de signalisation dans lesquelles elles sont impliquées. Plusieurs groupes de recherche à l Institut Curie s intéressent à ces protéines et tentent de comprendre leur rôle dans des processus tel que la motilité cellulaire, le trafic vésiculaire et l organisation du cytosquelette. Nous collaborons avec ces équipes dans le but de résoudre la structure tridimensionnelle par cristallographie de ces petites protéines G seules et en complexe avec leurs partenaires cellulaires (effecteurs). Ces informations seront critiques pour concevoir des mutants qui permettront de décortiquer leur rôle dans la cellule. La superfamille des petites protéines G (pg) est composée de six familles, les protéines Ras, Rho, Ran, Rab, Arf et RGK. Toutes cyclent entre une forme inactive liée au GDP et une forme active liée au GTP. L échange du GDP par du GTP catalysé par un facteur d échange (Guanine exchange factor; GEF) induit des changements conformationels au niveau de deux régions, appelées switch I et switch II. La pg va alors être reconnue par ses effecteurs et ainsi contrôler les voies de signalisation qui leur sont associés. Après l hydrolyse du GTP catalysée par une protéine activatrice (GTPase activating protein; GAP) la pg retourne dans un état conformationnel qui ne lui permet plus d interagir avec ses effecteurs bloquant ainsi les même voies de signalisation. IV.1) Les protéines RGK, des pg atypiques (Coll. J. de Gunzburg, U528 IC-INSERM) Les protéines RGK regroupent quatre membres: Rad, Gem, Rem1 et Rem2. Elles partagent avec les autres pg la même organisation générale, mais possèdent des caractéristiques particulières. Les positions clés pour la liaison du GTP et son hydrolyse ne sont pas conservées et de longues extensions N- et C-terminales sont présentes, avec la partie C- terminale capable de lier une calmoduline (CaM). Les protéines RGK inhibent l activité des canaux calciques voltage dépendants, ainsi que la voie Rho/Rho Kinase impliquée dans le remodelage du cytosquelette d actine. Des études biochimiques et structurales sont indispensables pour mieux comprendre leur fonctionnement au niveau moléculaire et cellulaire. En collaboration avec le groupe de Jean de Gunzburg (U528 IC-INSERM), nous nous intéressons à la protéine Gem au cours de son cycle GDP/GTP et de son rôle au niveau du remodelage du cytosquelette d actine. Nous avons aussi élargi notre étude à toute la famille des protéines RGK.

7 Le domaine G de Gem. (a) Motifs de liaison du nucléotide (b) Structure de Gem-GDP. Les régions switch et la première partie de l extension C-terminale sont indiquées en couleurs. Les régions désordonnées sont indiquées par des pointillés. Nous avons résolu la structure du domaine G (sans les extensions N- et C-terminales) de la protéine humaine Gem en présence de Mg.GDP à 2.1 Å de résolution [Spinglard (2007) J. Biol. Chem. 282, ]. Cette structure révèle que le repliement général du domaine G et le site de liaison du Mg.GDP sont similaires à ceux observés pour les autres pg. Cependant, le motif DxWEx, caractéristique du switch II des protéines RGK adopte une conformation différente qui affecte la conformation du switch I. Nous avons aussi montré que Gem possède une affinité pour son nucléotide très inférieure (mm) à celle mesurée pour H-Ras, indépendamment de la présence des extensions N- et C-terminales. Par contre, l activité GTPase de Gem est nettement supérieure à celle de H-Ras, et est régulée par les deux extensions. Ainsi, nos résultats révèlent que Gem est bien une pg et qu elle possède des caractéristiques structurales et biochimiques atypiques qui devraient influencer sa régulation et sa fonction dans la cellule. Ces premiers résultats structuraux ne nous permettent pas d anticiper comment Gem et les protéines RGK lient le GTP, mais elles indiquent clairement qu elles le feront de façon tout à fait atypique. D autre part, le cycle GDP/GTP des protéines RGK ne pourra être pleinement compris qu en présence de leurs extensions N- et C-terminales, ainsi que de la calmoduline. Nous avons d ors et déjà entrepris la cristallisation de Gem (i) en présence de ses extensions (ii) dans sa forme GTP et (iii) en complexe avec la CaM. Pour augmenter nos chances d obtenir des cristaux de ces différentes formes, nous allons travailler avec les quatre membres des protéines RGK. L élargissement de notre étude à toute la famille RGK devraient aussi permettre de mieux comprendre leurs différences (extensions N- et C-terminales non conservées, sites potentiels de fixation pour des domaines SH3 chez Rem1 et Rem2 ) IV.2) Les protéines Arfs et leurs effecteurs (Coll. P. Chavrier, UMR144, IC-CNRS) Les protéines Arf se divisent en trois sous-familles: les Arfs, les Arls (Arf-like) et les protéines SARs. Chez les mammifères, la sous-famille Arfs est composée de 6 membres, ARF1 6. ARF1 et ARF6 qui sont les plus distantes (67% d identité de séquence) sont localisées à des sites distincts dans la cellule, respectivement au niveau de l appareil de Golgi et sur les endosomes et la membrane plasmique. ARF1 joue un rôle important dans le bourgeonnement vésiculaire et la régulation de l appareil de Golgi.

8 Structure de ARF1 en complexe avec son effecteur ARHGAP21 - L équipe de Philipe Chavrier (UMR144, IC-CNRS) a identifié une nouvelle protéine humaine, ARHGAP21 composée d un domaine RhoGAP. ARHGAP21 est recrutée par ARF1 au niveau de l appareil de Golgi où il va réguler la dynamique du cytosquelette d actine en contrôlant l activité de la petite protéine G, Cdc42 [Dubois T, et al. (2005) Nat Cell Biol. 7, ]. ARGHAP21 comprend un domaine PDZ suivi d un domaine PH (Pleckstrin Homology) et du domaine RhoGAP. ARHGAP21 interagit avec ARF1 (et ARF6) via une région comprenant le domaine PH et une extension C-terminale de structure inconnue (appelée ArfBD; Arf-Binding Domain). Structure de ARF1:ARHGAP21-ArfBD. a) Représentation schématique de ARHGAP21. b) Structure du complexe ARF1:ARGHAP21-ArfBD. Nous avons résolu la structure de ARF1 en complexe avec ARHGAP21-ArfBD à 2.1 Å de résolution [Ménétrey J. et al. (2007) EMBO J. 26: ]. La partie C-terminale de ARHGAP21-ArfBD adopte un repliement en hélice qui est en contact avec le domaine PH. ARF1 interagit avec ces deux motifs structuraux via ses régions switch. Par mutagenèse dirigée, nous avons confirmé que ces deux motifs sont essentiels pour l interaction avec ARF1 et son recrutement à la membrane Golgienne. Nos résultats démontrent que deux motifs structuraux le domaine PH et un motif hélical connus pour individuellement interagir avec les pg, peuvent s associer pour former un nouveau mode de liaison aux protéines Arfs. Structure de ARF6 en complexe avec un effecteur spécifique - Bien que ARF6 partage avec ARF1 une forte identité de séquence, ARF6 est reconnue par des effecteurs qui lui sont spécifiques. Il n a pas été possible jusqu à présent de visualiser comment ARF1 et ARF6 pouvaient être distingués par des effecteurs spécifiques. Dans le but de visualiser les bases structurales d une telle spécificité, nous avons résolu la structure de ARF6 en complexe avec un effecteur spécifique, la protéine scaffold JIP4 (JNK-interacting Protein) à 1.93 Å de résolution [Isabet et al. (2009) Embo J, 28: ]. JIP3/JIP4 sont des protéines impliquées dans la voie des MAP Kinases et sont aussi des partenaires de deux moteurs moléculaires, la kinésine-1 et la complexe dynactine. Le groupe de Philippe Chavrier a montré que ARF6 régule le trafic des endosomes de recyclage vers et en dehors du pont intercellulaire durant la cytocinèse. Ce rôle clé de ARF6 semble s effectuer via la reconnaissance des protéines JIP3/JIP4 qui elles-même

9 interagissent avec la kinésine-1 et le complexe dynactine. La liaison à la kinésine est incompatible avec la reconnaissance ARF6/JIP4 alors que la liaison au complexe dynactine est favorisée. ARF6 pourrait donc jouer un rôle d échange de moteurs liés au protéines JIP3/JIP4 et ainsi effectuer une fonction clé pour la complétude de la cytocinèse [Montagnac et al. (2009) Current Biology, 19, ]. Structure de ARF6:JIP4-LZII. Deux vues orthogonales du complexe ARF6/JIP4 LZII. Arf6 en bleu alors que JIP4-LZII est indiquée en jaune/orange. Les dimensions du complexe sont indiquées. Le complexe ARF6:JIP4-LZII forme un hétéro-tétramère de type ARF6-(JIP4) 2 -ARF6 avec le leucine zipper recrutant deux molécules de ARF6 de façon symétrique. La modélisation de ce complexe en présence de membrane a permis de mettre en évidence un modèle qui permet à ARF6 de jouer un rôle d échangeur entre les deux moteurs moléculaire de directionnalité opposée lors de la complétude de la cytocinèse. De plus, notre structure a permis de définir les déterminants structuraux qui permettent à JIP4 de reconnaître spécifiquement ARF6 de ARF1.