Structures in situ des sarcomères musculaires et des protéines sarcomères

Les sarcomères sont des dispositifs musculaires générateurs de force et porteurs de charge. Une image moléculaire précise de la façon dont les sarcomères sont construits permet de comprendre leur rôle dans la santé et les maladies. Nous avons déterminé l'architecture moléculaire des sarcomères squelettiques et cardiaques natifs et les structures des protéines sarcomères en utilisant le broyage par faisceau d'ions cryo-focalisé (cryo-FIB) et la cryo-tomographie électronique (cryo-ET). Notre reconstruction tridimensionnelle du sarcomère révèle des détails moléculaires dans la bande A, la bande I et le disque Z et démontre l'organisation des filaments fins et épais ainsi que leurs liaisons croisées [1,2]. Notre reconstruction du filament épais révèle l'organisation tridimensionnelle des têtes et queues de myosine, de la protéine C liant la myosine (MyBP-C) et de la titine, élucidant la base structurelle de leur interaction lors de la contraction musculaire [2]. En utilisant la moyenne sous-tomogramme, nous avons déterminé une structure in situ d'une protéine nébuleuse liant les filaments fins, la nébuline, à 4,5 Å et démontré le mécanisme moléculaire sous-jacent à son rôle de « règle moléculaire », dans la stabilisation des filaments fins et dans la régulation de la myosine. liaison [3]. Nous avons également caractérisé la structure d'une conformation unique de myosine à double tête, mettant en évidence la variabilité structurelle inhérente de la myosine dans le muscle [1].

References

[1] Wang, Z, Grange M et al. (2021), Cell. 184,2135-2150.613

[2] Tamborrini, D et al. (2023), Nature, in press

[3] Wang, Z, Grange M et al. (2022), Science. 375, eabn1934