Enzymes
Groupe des hydrolases (EC 3)
GTPases : DSP (superfamille de la dynamine)
Vue d'ensemble

Ces molécules s'assemblent en réseaux polymériques régulés par leur activité GTPasique stimulée par l'assemblage.

Vue d'ensemble des DSP

1. Les membres de cette famille participent à de nombreuses fonctions dont les principales sont :

a. la fission :

• des vésicules endocytaires,
• du vésicules du trafic vésiculaire,
• des mitochondries,
• des peroxisomes,

b. la fusion :

• des mitochondries (ou des chloroplastes),
• des tubules endoplasmiques (Fusion of the endoplasmic reticulum by membrane-bound GTPases 2016) ;

c. la division cellulaire,

d. la transmission synaptique, i.e. cycle des vésicules synaptiques, et la contraction musculaire,

e. le remodelage membranaire,

f. et même, l'immunité innée…

2. Du point de vue structurel, les DSP ont tous deux domaines communs (Structural Insights into the Mechanism of Dynamin Superfamily Proteins 2018) :

• un domaine GTPase,
• un domaine α-heliccoïdal allongé ou tige, qui, dans la plupart des cas, entraîne l'oligomérisation ( propriétés de la dynamine).

Classification

La superfamille DSP (Dynamin Superfamily Proteins) comprend :

• la dynamine,
• des DRP (Dynamin-Related Proteins) antérieures, du point de vue de l'évolution, aux dynamines dites "  classiques ".

On peut distinguer :

1. les DSP de fission, protéines cytosoliques recrutées de manière périphérique et réversible au niveau membranaire ;

2. les DSP de fusion, ancrés dans les membranes via des segments transmembranaires (TM) ;

OPA1, elle, protéine de fusion de la membrane mitochondriale interne (IMM), possèdent les caractéristiques des DSP de fission et de fusion.

3. les DSP d'échafaudage indépendants de la membrane comprennent :

• les DSP de résistance virale comme Mx (Myxovirus resistance) et GBP - Guanylate binding proteins - (Nucleotide-dependent farnesyl switch orchestrates polymerization and membrane binding of human guanylate-binding protein 2017 et Mx GTPases: dynamin-like antiviral machines of innate immunity 2014).
• mais aussi des DSP de fission comme Drp1 et la dynamine 2, qui forment des échafaudages hélicoïdaux en solution et ont des fonctions non membranaires comme la régulation du cytosquelette d'actine.

Fonction cellulaire		Nom
DSP de fission	Fission des vésicules endocytaires et trafic de vésicules intracellulaires	Dynamines 1-3 (Dyn1-3, mammifères) Drp1 (Dynamin-related protein 1 mammifères) Vps1p (Vacuolar protein sorting 1, levures) DRP2A/B (Dynamin-related protein 2A/B , plantes) DRP1A/E (Dynamin-related protein 1A/E, plantes)
	Fission mitochondriale	Drp1 (mammifères) Dnm1 (levures) Dynamine 2 (mammifères) DRP3A/B (plantes)
	Fission chloroplastique	DRP5B (ARC5, plantes)
	Fission peroxysomale	Drp1(mammifères) Dnm1 (levures) DRP3A (plantes) DRP5B (ARC5, plantes)
	Division cellulaire (cytokinèse)	Dynamine 2 (mammifères) Dynamine A (DymA, Dictyostelium discodeum) DRP1A-E (plantes) DRP5A (plantes)
DSP de fusion	Fusion mitochondriale	Mitofusines 1/2 (Mfn1/2, mammifères, membrane mitochondriale externe) Fzo1p (Fuzzy onions 1, levures, membrane mitochondriale externe) OPA1 (Optic atrophy 1, mammifères, membrane mitochondriale interne) Mgm1p (Mitochondrial genome maintenance 1, levure, membrane mitochondriale interne)
	Fusion des tubules du réticulum endoplasmique	Atlastines (ATL1-3, mammifères) Sey1p (levures) RHD3 (Root hair defective 3, plantes)
DSP d'échafaudage indépendants de la membrane	Résistance virale	MxA/B, 1/2, (Myxovirus resistance A/B , 1/2, mammifères) GBP (Guanylate binding proteins, mammifères) DRP4A-D (plantes)

Dynamine