Vinculine

INTRODUCTION

Isolée à partir d’un muscle lisse (comme le gésier de poulet), une protéine intracellulaire de 130 kDa fut démontrée comme abondamment présente à la surface de la membrane cellulaire sous la forme de microfilaments formant  une structure d’adhésion avec le substrat. Cette zone s’identifie comme la zone d’adhésion focale. On va baptisée cette protéine du nom de Vinculine car cette protéine et/ou une entité étroitement liée à elle antigéniquement,  est trouvée présente dans une large gamme de types cellulaires différents et, dans chaque cas, elle est fortement localisée à proximité des sites membranaires où des faisceaux de microfilaments s’accrochent. Ainsi la Vinculine est absente des autres régions de ces mêmes membranes cellulaires, y compris proche d’autres éléments de jonction spécialisés. Ces résultats donnent un appui à la proposition que la fonction de cette protéine serait de participer à la liaison des extrémités des faisceaux que forment les microfilaments à membranes et donc d’être un lien ce qui justifie son nom dérivé du latin (Vinculum = Lien)

La Vinculine

Rapidement la Vinculine fut identifiée comme la  cible  du virus du sarcome de Rous , entraînant la rupture de l’organisation des microfilaments attachés à la membrane. Son action sur  l’Actine, pour réaliser le réseau sous membranaire, fut démontrée comme étant opposé à celui de l’ Alpha-Actinine. Ainsi la Vinculine fut-elle répertoriée comme l’une des protéines les  plus importantes pour la structure de la membrane cellulaire.

Puis la Vinculine fut isolée du muscle squelettique, mais  également du cerveau . On identifia alors une autre protéine de taille plus élevée 152 kDa) qui fut baptisée la Vinculine-like . Progressivement il y eu identification en fait de 2 protéines apparentées que l’on a baptisée la Vinculine (correspondant à 1134 AA), d’une part qui sera localisée au niveau des plaques d’adhésions focales et la Méta Vinculine qui lui est très homologue et que l’on trouve chez le poulet (abréviation : VINC1), mais également  au niveau des plaquettes sanguines humaines . On a alors comparé   Vinculine, MétaVinculine, et Vinculine-like quant à leurs propriétés de solubilité.

Actuellement on parle de la Vinculine et de ses isoformes. Ainsi la Vinculine possède 3 isoformes pour la Vinculine ( isoforme 1 ), la Métavinculine ( isoforme 2 ) et une forme courte avec des parties manquantes ( isoforme 3 ).

tableau des séquencesLa première séquence primaire de la Vinculine de muscle lisse fut obtenue à partir  d’extrait de muscle de poulet . On trouvera réunies sous la forme d’un Tableau toutes les données de séquences concernant cette protéine  avec pour abréviation VLC pour identifier la Vinculine. On trouvera également plus de détails sur le lien SwissProt suivant: P18206.

portrait-robot de la VinculineAvec de telles données de séquences, il est présenté ci-contre  un portrait-robot de la Vinculine selon une représentation linéaire. La Vinculine va présenter une structure bien identifiable avec une partie N-terminale globulaire (séquence 2-835), On parlera ensuite de la tête de la Vinculine (Tête) sur le schéma. Puis on va définir une zone riche en proline et sensible aux protéases (exemple V8 = séquence 836-878), c’est en fait une zone de fragilité de la Vinculine qui est donc clivable dans cette région, comme cela est indiqué par l’indication (zone de Coupure) sur ce schéma. La Vinculine se termine par une extrémité C-terminale (séquence 879-1134) qui présente l’allure d’un bâtonnet flexible et que l’on baptise queue avec la lettre(Queue) le ce portrait-robot présenté ci-contre

Architecture spatiale de la partie C-terminale de la VinculineUne autre  étude permet de mieux définir cette extrémité C-terminale comme composée de 5 hélices qui forment une structure compacte de la Vinculine formée par t une agrégation antiparallèle de ces hélices avec en particulier une zone servant de lien souple avec le reste de la protéine qui se trouve riche en proline avec une zone dite « Trap » mais de plus se termine par un bras C-terminal moins structuré. Un schéma général reprend les données de l’article en référence

Structure et fonction de la Vinculine

schématique équilibre entre formes active et inactive de la VinculineCette molécule, la Vinculine fut rapidement démontrée comme  capable d’auto-association.  La Vinculine sera donc trouvée avec 2 conformations comme représenté sur ce schéma avec une forme Inactive incapable de s’autoassocier et une forme Active qui permet son auto association.

schéma général de la Vinculine inactive repliée sur elle-mêmeAu sein de la molécule de Vinculine on va distinguer 2 domaines en relation avec l’adhésion focale.   Rapidement en 2004, la structure spatiale de la Vinculine a été obtenue dans sa conformation repliée e on y identifia spécifiquement par des couleurs différentes chacune des séquences dénommée D1 au nombre de 4 tandis que la partie C-terminale dans cette conformation adaptait une configuration spatiale relativement proche que l’on indique par D5 suite à une étude du cristal de la Vinculine.

Puis son rôle est rapidement défini  comme important pour la celluleet l’on va progressivement déterminer que sa  structure lui permet de participer à une régulation de l’environnement cellulaire. Il existe par ailleurs, de  nombreux sites de phosphorylation de la molécule de Vinculine comme annoté dans le portrait-robot. Une des premières découvertes fut la phosphorylation des Tyrosines ( résidu 100 et 1065 en particulier ).

Les Partenaires de la Vinculine

Bien évidemment en 1982,  des travaux démontrent rapidement que la Vinculine possède une très forte affinité pour le filament d’Actine.

Dès 1986, des travaux décrivent qu’il existe un partenariat essentiel pour la  Vinculine qui est la Taline. Puis en 1987  l’on va définir une relation supplémentaire impliquant   Vinculine et Alpha-Actinine.  C’est en 1993 que la relation membranaire de la Vinculine  va s’ imposer à cette protéine la description d’une association particulière avec le constituant majeur de la membrane :  les phospholipides.

Ensuite en 2002, on va trouver une association avec un nouveau partenaire : La Protéine  ARP2/3 . Cet arrangement autour de la Vinculine a permis une première schématisation montrant le lien entre la matrice extracellulaire dans laquelle plonge les Intégrines et le réseau d’Actine sous membranaire. Ainsi en 2004 ,si on a décrit en détails dans plusieurs travaux de recherches le  système Vinculine-Taline-Intégrine il existe aussi une relation entre les Sarcoglycanes Alpha et Gamma qui indique une interdépendance des deux complexes macromoléculaires à la membrane de la cellule musculaire et qui implique également la Filamine. Cependant depuis 1993on avait établi qu’il existait une  distribution bien distincte  entre le complexe Dystrophine et les zones riches en Vinculine.

En 2008, la Vinculine est confirmée comme faisant partie du complexe membranaire  autour de l’ Intégrine. Puis progressivement c’est  l’ Alpha-Synémine que l’on va découvrir aussi en  association avec la Vinculine

En 2009 déjà, une revue résume l’ensemble de ces connaissances sur les partenaires de la Vinculine et son rôle dans la régulation des propriétés mécaniques au sein d’une cellule. Ainsi l’accrochage de la Vinculine aux lipides membranaires module les propriétés mécaniques de la cellule.

En 2010 une zone particulière de la Taline correspondant aux résidus 1815-1973 est définie comme nécessaire à une association avec la Vinculine. De plus toujours en 2010 la Vinculine en tant que protéine majeur participant à l’adhésion cellulaire focale, a la propriété d’exercer une  auto-inhibition de son interaction avec le filament d’Actine . Cela implique une interdépendance entre la tête N-terminal (VH) et la queue C-terminale (VT) de la Vinculine vis-à-vis de l’extrémité « barbue » et de son contact au long du filament d’Actine.

Partenaires de la VinculineUn schéma reprend l’ensemble des partenaires en association avec la Vinculine comme cela est présenté ci-contre, en y intégrant les plus récentes découvertes.

Ainsi, depuis 2010 les découvertes se succèdent et l’on va identifier différentes protéines associées à la Vinculine. La  Fibronectine est rapidement identifiée comme le premier partenaire de la Vinculine, ce qui va permettre de définir un rôle fondamental pour la  Fibronectine dans le processus de l’adhésion cellulaire. On va ensuite commencer à parler des  jonctions adhérentes de la cellule et des contacts entre la Vinculine, les Cadhérines et le recrutement dans ce processus des sites d’accrochages pour le réseau d’Actine sous membranaire. L’ Alpha-Caténine est également trouvée comme impliquée dans les zones d’adhésions (dites jonctions d’adhésion  = Adherens junctions (AJs))  avec la Vinculine La liaison de la Vinculine et de  la Bêta-Caténine régule l’expression de la Cadhérine à la surface cellulaire. C’est alors que fut mieux définie que la partie C-terminale de la Vinculine  favorise une association avec les phospholipides membranaires.

Plus récemment au niveau des protéines costamériques on va définir un rôle important entre les protéines répertoriées sous le sigle  AHNAK la raideur des fibres musculaires et la Vinculine. Puis au cours du temps la Vinculine va voir ses partenaires se multiplier pour s’organiser en une large batterie d’association reliée à des fonctions spécifiques que l’on va définir dans la suite de cette présentation.

fonctions et partenaires de la VinculineOn va découvrir et/ou confirmer parmi ces contacts les protéines suivantes : La protéine VASP ; La protéine CAP ; La Paxilline ; La PKC de type Alpha ; Les Vinexines de types Alpha et Bêta ; La protéine Ravére 1, La Polycystine 1 ; La Calpaïne. En 2011, une étude donne un nouveau schéma récapitulatif résume l’ensemble de ces associations et on trouve sur cette représentation une fonction particulière associée à chaque partenaire.

Toutes ces interactions ne seront pas simultanées et les travaux de recherche vont progressivement définir un rôle spécifique pour chacun de ces partenaires en corrélation avec, sur la séquence de la Vinculine, les sites de phosphorylations définis plus haut. Des travaux de recherche vont complémenter l’identification des différents facteurs qui régulent les fonctions de la Vinculine. Ces derniers sont présentés dans le chapitre suivant.

Les facteurs de Régulation de la Vinculine

 La formation des fibres dites de stress implique un rôle pour un facteur de croissance spécifique  aux plaquettes sanguines le PDGF (= platelet-derived growth factor). Cela implique un rôle important pour la protéine Rho A dans la régulation de la  zone d’adhésion focale et la formation des fibres de stress.. Des travaux vont permettre de mieux définir  les voies de signalisation impliquées dans la régulation et la réorganisation du réseau d’actine en rapport avec la Vinculine.. C’est au niveau de la fonction des neurites que l’on va définir une  modulation de la dynamique par la Vinculine via le contrôle par une protéine de la famille des Rho GTPases,  la protéine Rac .

De plus, il existe certainement une interférence entre la Glycoprotéine transmembranaire de 72 kDa dite ( Trophoblast glycoprotein = Tpbg ), et la Vinculine, car cette glycoprotéine est impliquée dans les processus de remaniement de l’organisation du réseau d’Actine.

Le  remaniement des zones d’adhésions focales  ,qui est mis en œuvre au cours de la mise en place d’une nouvelle vascularisation tissulaire, va faire intervenir entre autres facteurs, les voies de signalisations impliquant les protéines Rac et FAK. De nouveaux travaux démontrent la présence de la Maspine comme protéine intervenant spécifiquement dans les voies de signalisation  autour de la mise en place du système Intégrine.

L’activité de la Myosine de type II régule le recrutement dans la zone d’adhésion focale de la Vinculine. Les cycles de contraction modulent la force d’adhésion du complexe autour de la Vinculine.

Toutes ces données indiquent que la Vinculine est essentielle pour le contrôle des voies de signalisation du processus d’adhésion cellulaire. On pourra trouver de plus larges informations dans l’article en référence.

Comme indiqué précédemment il y a de nombreuses études qui  donnent cependant une idée de la diversité des associations impliquant la Vinculine. Il y a d’abord la cohésion avec la matrice extracellulaire mais également un rôle important de la Vinculine dans les contacts cellules –cellules et cela est illustré en indiquant plus particulièrement les partenaires majeurs que sont la Taline et le filament d’actine. Cette propriété démontre un rôle important de la Vinculine au niveau des zones d’adhésion focales qui existent entre les cellules voisines.

La Vinculine et les pathologies associées

Il existe pour la Vinculine une version épissée qui présente la particularité de ne plus se lier au filament d’Actine (version dite : vinculin-DeltaIn20/21 chez la souris). Une publication relate la  mutation de la Métavinculine dans un cas de cœur dit dilaté. On associe ainsi la  Vinculine dans les pathologies référencées sous les termes hypertrophie et cœur dilaté. Une mutation dite  « missense » de la Vinculine a été associée avec un cas d’hypertrophie cardiaque.

Mutationns détectées au niveau de la Vinculine Par ailleurs des cas de cancer sont en lien direct avec des anomalies que l’on enregistre au niveau de la fonction de la Vinculine dans  le processus d’adhésion cellulaire . Cependant  ce dernier point met l’accent sur le rôle entre la Vinculine et la matrice extracellulaire dans son intégrité pour une cellule en bon état. Un schéma reprenant le portrait- robot de la Vinculine permet de distribuer les mutations connues déjà détectées sur cette séquence

Avancées depuis 2013

La co-immuno précipitation a suggéré une association entre la protéine dite «  mXin-Alpha” et les autres protéines telles la  Taline, la Vinculine et la Filamine, mais pas la Bêta-Caténine, dans le muscle squelettique adulte. Ces résultats confirment un  précédent rapport sur la  co-localisation de cette protéine « mXin-Alpha” avec la VinculineCe nouveau travail en référence ici, présente avec de nombreux  détails la localisation et la fonction des protéines « Xin-alpha” dans le muscle squelettique de souris. L’adhérence, la croissance et la maturation des cellules musculaires lisses vasculaires sont analysées dans le cas de greffes sur un support  polyéthylène basse densité  avec des substances bioactives. Ces conditions de cultures montrent que quand ce milieu est ensemencé avec des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV), les échantillons greffés en présence de motifs tels  Glycine -ou PEG- présentent une augmentation  principalement pour la diffusion et la concentration de protéines impliquées dans l’adhésion focale que sont la Taline et la Vinculine dans ces cellules.

Un Rôle spécifique est confirmé dans l’article en référence pour la Vinculine (VLC)  dans les propriétés  mécaniques des myocytes ventriculaires.  En effet la  perte de la VCL au sein des myocytes cardiaques peut diminuer la tension corticale membranaire,  ce qui diminue la compression transversale du réseau augmentant ainsi l’espacement inter filamentaire et la contrainte transversale au niveau des  fibres musculaires, ce qui se traduit par un dysfonctionnement systolique du cœur. La dérégulation du cytosquelette des cellules de muscles lisses au niveau des protéines du cytosquelette (Vinculine en particulier) touche particulièrement la couche cellulaire coronarienne humaine concernée par  l’athérosclérose.

Chez Caenorhabditis elegans  il n’existe qu’une molécule de Zyxine, la »ZYX-1 ». Cette protéine est impliquée avec d’autres protéines du cytosquelette  (Vinculine par exemple)  dans la dégénérescence musculaire qui est dystrophine-dépendante La Métavinculine présente de propriétés fonctionnelles nouvelles au sein des  protéines chargées de l’adhésion au sein d’un muscle. La  F-actine se rassemble le long du bord de la  cellule et la Vinculine (un marqueur des cellules d’adhésion focale) présente une  distribution bien dense dans les cellules musculaires lisses des artères pulmonaires (CMLAP) cultivées  sur lune couche de  Laminine ou de Matrigel. Cependant ce travail démontre que cela était significativement plus faible si on utilise un  tampon phosphate salin (PBS, en tant que contrôle), un tampon à base de  bromhydrate de poly-D-lysine (PDL). La protéine kinase dite « Rho-associée » est susceptible de  moduler l’extension des neurites en régulant le remodelage des microtubules et la distribution de la Vinculine.

En 2014, un autre travail rapporte l’implication nouvelle de la Vinculine qui aide les cellules à réguler et répondre à des forces mécaniques. C’est une protéine d’échafaudage qui régule étroitement ses interactions avec les partenaires de liaison potentiels au sein des structures cytosquelletiques, y compris les zones d’adhérences focales qui relient la cellule de la matrice extracellulaire et forment des jonctions adhérentes qui relient les cellules entre elles. La Vinculine contribue à la cohésion  cellule-matrice et transfert de force cellule-cellule  en reliant physiquement le cytosquelette d’actine générateur de forces adhésives avec l’environnement extracellulaire.

Complexe actine-myosine et relation dynamique avec la VinculineLa formation du complexe mécanosensible  entre Taline et Vinculine en relation avec l’organisation du complexe ActoMyosine renforce l’ancrage actine. Dans ce travail on trouve un résumé des résultats présentés sous forme d’un modèle pour la dynamique du complexe ActoMyosine sous la dépendance du complexe Taline-Vinculine qui se présente sous forme de 8 étapes distinctes : (1) le filament d’Actine est capturé par la Taline ; (2) il se réalise alors un auto-assemblage avec le complexe ActoMyosine ;  (3) il y a étirement de la Taline ; (4) puis intervention d’une association avec une  Vinculine activée ;  (5) alors la  liaison de la Vinculine avec le filament d’Actine provoque un  renforcement de l’ancrage ;  (6) pour aboutir à un  détachement du complexe ActoMyosine ;  (7) avec dissociation de la Vinculine ; (8) puis un repliement de la Taline sans réassociation avec la Vinculine.

Dans cet intéressant travail la Vinculine est présentée comme un régulateur de  l’assemblage de la Taline: avec la forme Bêta3 de l’ Intégrine. De plus la Vinculine se lie directement avec la  zonula occludens-1 et est essentielle pour la stabilisation de la Connexine-43 contenant des jonctions lacunaires dans les myocytes cardiaques. La Vinculine et sa liaison avec la Taline dans les cellules vivantes représente  une étape cruciale dans l’ancrage du cytosquelette d’actine à des adhérences focales ce qui aura un impact sur le processus de la contraction en corrélation avec la force produite. Une phosphorylation sur le résidu Tyrosine 1065 de la Vinculine  régule la conformation et le développement de la tension dans les tissus des muscles lisses des voies respiratoires.

Organisation du filament d'Actine avec la partie C-terminale de la VinculineDans ce travail une identification précise de la  surface de liaison entre Actine et Vinculine permet de délimiter la zone dédiée à des propriétés d’adhérence de ce contact et induit des propriétés  mécaniques à cette organisation. L’ensemble des données contenues dans ce travail se résume par une illustration spatiale de l’arrangement  entre un dimère d’actine provenant d’un filament et les contacts de la partie C-terminale de la Vimentine correspondant à la zone dite Vt (Partie de la queue de la Vimentine contenant la zone D5 en bleu ). Un schéma illustre cette association comme présenté ci-contre.

relation Vinculine et Taline et changements conformationnels induitsDans cette étude il est analysé l’ensemble du mécanisme d’activation mécanique de la liaison entre  Taline et Vinculine ce qui conduit à un verrouillage de la Taline dans une conformation dépliée. En réponse à la force imposée par la contraction musculaire, la  Taline change de partenaires et cela induit des changements conformationnels avec un rôle clé de la Vinculine active dans la conduite de la formation dépliée de la Taline dans une gamme de force variant de 0 à plus de 25 pN. Le schéma présenté ci-contre résume cette situation et les changements conformationnels induit par la Vinculine en fonction de la force développée.

La Protéine AFAP1L1, est un nouveau partenaire associé avec la Vinculine, permettant de moduler la morphologie cellulaire et de la motilité, ce qui va  favoriser la progression des cancers colorectaux. La phosphorylation de la Vinculine régule de manière différentielle en ce qui concerne la  mécanotransduction et les propriétés d’adhérences cellule-cellule et cellule-matrice.

La régulation de la formation d’adhésion focale est sous la dépendance d’un complexe hybride-Vinculine Arp2 / 3. La protéine nommée Alpha Caténine va contrôler la liaison avec la Vinculine et agir comme un interrupteur pour une conformation en relation avec la force musculaire développée. Une phosphorylation sur la position Sérine 1033 de la Vinculine est analysée en détail dans ce travail en regard de l’impact que cela va produire sur  la mécanique cellulaire. De plus une autre phosphorylation sur la Tyrosine (Y1065) de la Vinculine va défavoriser une agrégation des filaments d’Actine, une  diffusion cellulaire, et des réponses mécaniques directement en rapport avec la force musculaire développée. Situé dans la partie C-terminale dite en épingle à cheveux des mutations de ce résidus Tyrosine vont défavoriser (Y en E) ou favoriser (Y en A et/ou en  F) une agrégation plus ou moins forte respectivement des filaments d’Actines tandis que la phosphorylation naturelle maintiendra éloigné 2 filaments associées avec la Vinculine (Voir schéma et détails dans l’article en référence).

Le développement de la  force musculaire va impliquer la Vinculine dans un processus qui favorise la progression de la tumeur en améliorant l’activation du  phosphatidylinositol (3,4,5) triphosphate (PI3K). (En particulier dans l’article original un diagramme présente (Fig 7)  la forte implication de la Vinculine dans la progression d’une invasion de cellules cancéreuses).

Une mutation spécifique sur le partie N-terminale de la Vinculine (mutation E29R) v conduire à un changement précis dans la  mécanique cellulaire. (Voir le schéma récapitulatif sur les mutations). Dans cette étude il est identifié que la  Vinculine se comporte comme un marqueur plasmatique potentiel de la dégénérescence maculaire liée à l’âge. La Vinculine est découverte comme un régulateur  négatif de  la transcription de MT1-MMP par la voie de signalisation MEK / ERK.

Cette analyse permet de définir dans le détail comment la Vinculine contribue à un transfert de l’information de l’exercice d’une force musculaire  entre cellule-matrice et cellule-cellule. La liaison avec des lipides favorise une oligomérisation et une activité d’adhésion focale pour rôle principaux de la Vinculine. La perte de la liaison entre  la Vinculine et la Bêta-Caténine au  niveau membranaire va favoriser les métastases et cela peut être une information pour  un mauvais pronostic dans le cas du cancer colorectal.

En 2015, ce travail renforce l’idée que la Vinculine est capable de s’associer avec des filaments d’actine mais aussi de réguler aussi bien la migration cellulaire que  les forces de tractions résultantes de la contraction musculaire. Une analyse précise de certains résidus C-terminaux de la Vinculine montre en particulier leurs importances quant à leurs respective proximité des monomère d’actine du filament d’Actine F (cas de R1069 et de V1001)

Les changements au niveau des protéines suivantes : Intégrine Alpha-V, Vinculine et Connexine 43 dans le cortex préfrontal médian chez des rats est soumis à un stress unique prolongée. Ce constat résulte d’une étude qui met en évidence que la pathologie « Post-traumatic stress disorder (=PTSD) » se traduit par une apoptose impliquant la voie de signalisation passe par la mitochondrie. La phosphoprotéine ayant un rôle de Vasodilatateur (=VASP)  si elle est stimulée va  réguler la polymérisation de l’actine et de la contraction du muscle lisse des voies aériennes par un mécanisme impliquant plus particulièrement la  Vinculine.

dimère de Vinculine à la membraneLa  dimérisation de la Vinculine fait en particulier participer les lipides membranaire, c’est le constat que dresse l’article en référence. La liaison du PIP2 est nécessaire pour l’adhésion de la Vinculine au niveau d’une zone d’adhésion focale et c’est la partie C-terminale de 2 Vinculines voisines qui entraîne une dimérisation comme l’illustre le schéma présenté ci-contre.

 

relation Vinculine et adhasion focaleDans ce travail il est indiqué dans le détail le mécanisme moléculaire de l’activation de la Vinculine et l’organisation spatiale nanométrique au niveau des zones dédiées à des  adhérences focales. Le vieillissement cardiaque est analysé dans cet élégant travail avec les révélations dans  le rôle que joue les arrangements structurels apportés par la présence de la Vinculine. Un schéma général résume le renforcement apporté par la présence de la Vinculine dans le cœur aussi bien au niveau des costamère que des disques intercalaires avec la Vinculine d’indiquée par une coloration rouge.(Voir détails dans l’article original).

Renforcement de la liaison Actine-Caténine-Cadhérine via VinculineAinsi comme m’indique cet autre travail,  le réseau impliquant la  Vinculine dans le  remodelage du cytosquelette est découvert et maintenant bien établi comme pouvant réguler la fonction contractile du cœur de vieillissement. Une relation plastique entre tension et l’adhérence est analysé en regard de la présence de la Vinculine et de son rôle dans l’adhérence et la durée de vie de la cellule. Ce travail présente une Super-résolution des  liens de la Vinculine et sa  localisation pour faire  fonctionner et renforcer les zones des adhérences focales. Le passage d’une Vinculine de forme inactive repliée sur elle-même à une  forme active va changer le type d’interaction et favoriser un renforcement de l’adhésion focale avec changement des interaction pour de nouveaux partenaires. Un schéma résume cette situation en distinguant 2 profils de FA comme cela est rapporté avec  plus de détails dans l’article original

Un nouvel article discute les propriétés de flexibilité de la Vinculine et de sa version plus longue du muscle la Métavinculine (addition de 68 acides aminés après le résidu 915) et montre que l’architecture de la Vinculine lui permet d’induire des agrégations au niveau des filaments d’Actine. La Vinculine est nécessaire pour la polarisation de la cellule, la migration et le remodelage autour du collagène dans la matrice extracellulaire. La phosphorylation de la Vinculine au niveau des résidus Y100 et Y1065 est nécessaire pour la transmission de force cellulaire. Cet éditorial fait le bilan en quelques lignes des interactions membranaires qui impliquent une participation de la Vinculine dans une cellule.

Vinculine et relations Actine-Taline-IntégrineChez les patients atteints polyneuropathie démyélinisante inflammatoire chronique on va enregistrer la présence d’auto-anticorps dirigés  contre la Vinculine. L’ensemble des proteins tells  la VASP, la Zyxine et  la protéine TES sont acteurs qui participent à la tension des jonctions des zones d’adhérences focales de manière indépendante au complexe réalisé entre l’ Alpha-Caténine et la Vinculine. Un schéma résume la situation avec un profil simple de l’organisation de ces diverses protéines au niveau d’une zone d’adhésion focale.

La Vinculine contrôle l’engagement de la Taline avec une corrélation  pour son action sur la machinerie des complexes entre les filaments d’Actine et les  filaments de Myosine. (Voir illustration dans la fiche sur la Taline). De plus cet article rapporte que la Vinculine va Interagir avec l’Effecteur Chlamydia TarP Via une association impliquant un motif  tripartite impliquant le domaine de liaison à l’Actine de la Vinculine ce qui aide au recrutement et à un assemblage correct à la membrane plasmique. Cet autre article rapporte l’expression de la Vinculine dans les cellules MC3T3-E1 en réponse à un stimulus mécanique.

dimére de Taline et association avec la Vinculine active copieEn 2016, cette revue résume les connaissances acquises sur  les bases structurelles de l’organisation de l’Actine par  la Vinculine et/ou la  Métavinculine. Ce travail confirme le processus d’association entre Vinculine et filament d’actine et du fait de la dimérisation de 2 Vinculines voisines il y a agrégation de plusieurs filament de F-actine qui se trouvent alors lié à la membrane via la Taline. Une autre étude indique le rôle du dépliage de la Vinculine d’une conformation inactive repliée sur elle-même vers une conformation active allongée et dépliée comme cela est résumé dans l’article en référence avec les interactions que cela implique avec les autres protéines voisines.

Cette nouvelle analyse fait le bilan actuel sur les composants mécanosensibles d’adhérences qui impliquent les Intégrines et le rôle de la Vinculine. Les Mécanismes et les  fonctions des Vinculines et de ses diverses Interactions avec des phospholipides et des sites d’adhésion cellulaire est également revue en détails dans le travail indiqué en référence. Cela fait intervenir 3 étapes principales : 1) le recrutement de la Taline par la Vinculine, 2) l’activation de leur association avec le filament d’actine puis la dissociation de la Vinculine avec la Taline 3) tandis que l’association entre Actine et Taline persiste tandis que l’association membranaire Intégrine et Taline demeure confortée par la présence de la Vinculine. Ainsi il est maintenant acquis un rôle important pour la Vinculine dans  la mécanotransduction cellulaire. Dans ce travail une illustration résume la situation de la Vinculine au niveau de l’ancrage avec la matrice extracellulaire et/ou au niveau de la gestion du contact étroit nécessaire pour la relation entre cellules.  Il existe donc un double rôle de la Vinculine améliorant la protection des cellules endothéliales dans les réponses à une rupture du contact cellule-cellule.

La Vinculine régule la polarité cellulaire et l’orientation de la migration cellulaire.  Il existe un rôle sélectif des Vinculines dans les mécanismes contractiles impliqués dans la  perméabilité endothéliale. Les interactions tête/ queue de la Vinculine se définissent par  plusieurs mécanismes précoces mis en jeu au cours de contacts cellules et substrat.   Il y a bien une réaction de Coopérativité entre la  Vinculine et sa relation avec la Taline comme cela est démontré par des études utilisant une technique de microscopie dite «  Time Resolved Super Resolution Microscopy ».

En conclusion

Pour suivre l’évolution des connaissances sur La Vinculine  il existe des banques de données récentes qui sont  automatiquement mises à jour qui répertorient :

A)     La Vinculine avec son lot de références historiques.

B)      Les principales maladies actuellement connues qui résultent d’une mutation ou d’un défaut dans la protéine considérée (avec des références associées).

Protéine : VINCULIN; VCL

Pathologies associées: CARDIOMYOPATHY, DILATED, 1W; CMD1W ; CARDIOMYOPATHY, FAMILIAL HYPERTROPHIC, 15; CMH15