Structures de l’actine et des complexes d’actine. Les structures des complexes d’actine sont présentées à l’échelle et par ordre chronologique de publication. (a) Vue classique de la structure du monomère d’actine. La structure présentée a été dérivée du complexe avec la DNase I, en complétant l’extrémité C du complexe d’actine avec la profiline. Les boucles Ser14 et His73 méthylées, la boucle de liaison à la DNase I et la charnière entre les domaines, constituée de l’hélice Gln137-Ser145 et de la boucle centrée sur le résidu Lys336, sont surlignées en orange. Les sous-domaines 1 à 4 sont marqués. (Ils sont également étiquetés dans les panneaux f et m, qui montrent des vues tournées de la structure). Ensemble, les sous-domaines 1 et 2 forment le domaine externe (ou petit), tandis que les sous-domaines 3 et 4 constituent le domaine interne (ou grand). Deux grandes fentes sont formées entre ces domaines : la fente de liaison aux nucléotides et la fente de liaison à la cible. La plupart des protéines de liaison à l’actine (ABP) et des petites molécules se lient dans la fente de liaison à la cible, et l’interaction implique fréquemment une hélice α (magenta). (b) DNase I (1ATN). (c) Gelsoline segment 1 (G1) (1EQY). Voir également la figure supplémentaire 1 pour les structures de l’actine avec les fragments Gelsolin G1–G3 et G4–G6. (d) β-actine-profiline (2BTF). (e) Protéine liant la vitamine D (DBP) (1KXP). (f) Deux vues perpendiculaires d’une superposition de structures de complexes d’actine avec de petites molécules, notamment des toxines marines (1QZ5, 1QZ5, 1S22, 1YXQ, 2ASM, 2ASO, 2ASP, 2FXU, 2Q0R, 2Q0U, 2VYP), la latrunculine B (2Q0U) et la cytochalasine D (3EKS). Les toxines marines (en magenta) se fixent aux extrémités de la fente de liaison à la cible, tandis que la cytochalasine D se fixe au milieu et que la latrunculine (A et B) se fixe dans la fente des nucléotides. Toutes ces molécules compromettent la polymérisation de l’actine. (g) Domaine de la β-thymosine. Une structure complète de ce complexe n’est pas disponible, mais combinées, les structures de la partie N-terminale d’un domaine β-thymosine de Drosophila ciboulot (1SQK) et l’extrémité C-terminale du peptide b-thymosine (Tβ4) (1T44) fournissent un modèle de ce complexe. (h) Domaine 2 d’homologie de WASP (WH2) de WASP (2A3Z). Le domaine WH2, présent dans de nombreuses protéines du cytosquelette sous la forme de répétitions en tandem, est apparenté au domaine β-thymosine mais est dépourvu de l’hélice de coiffage de l’extrémité pointue C-terminale. (i) Domaine d’homologie 2 de la formine (FH2) (1Y64). Voir également la figure supplémentaire 2 pour une représentation plus détaillée de cette structure. (j) Complexe ternaire avec la profiline et les domaines Pro-rich G-actin-binding (Pro-rich-GAB) de VASP (2PBD). Le domaine GAB est apparenté au domaine WH2 mais présente une hélice N-terminale plus courte et adopte une orientation légèrement différente lorsqu’il est lié à l’actine, peut-être parce qu’il est conçu pour se lier à la profiline. (k) Toxofiline de Toxoplasma gondii liée à un dimère d’actine antiparallèle (2Q97). (l) Domaine RPEL (RPxxxEL-containing motif) du coactivateur du facteur de réponse au sérum MAL (2V52). (m) iota-toxine d’arginine ADP-ribosylation de Clostridium perfringens (3BUZ). Vue tournée de 90° par rapport aux autres complexes. (n) Domaine ADF/cofiline C-terminal de la twinfiline (3DAW). Voir le tableau supplémentaire 1 pour une liste complète des références.