Interactions protéiques
Interactions " floues " (fuzzi )

Nous ne développerons pas en détail ce concept en pleine évolution aujourd'hui, qui est envisagé par exemple pour la formation des cavéoles ( oligomérisation des cavines).

• Editorial: Fuzzy Interactions: Many Facets of Protein Binding (2022),
• The importance of the compact disordered state in the fuzzy interactions between intrinsically disordered proteins (2022)
• Fuzziness enables context dependence of protein interactions (2017)
• Behaviour of intrinsically disordered proteins in protein–protein complexes with an emphasis on fuzziness 2017.

1. Les transitions conformationnelles adaptatives associées au flou protéique permettent :

• le recâblage des réseaux d'interaction via des motifs alternatifs,
• de nouvelles caractéristiques fonctionnelles via des motifs allostériques,
• des changements fonctionnels lors de modifications post-traductionnelles,
• la régulation de organismes de commande.

2. Ces interactions floues sont aussi un moteur pour les phases de transition des protéines, i.e. passage entre les phases solubles, liquides, gel ou même solide (Protein Phase Separation: A New Phase in Cell Biology 2018).

Les régions de protéines intrinsèquement désordonnées ont la capacité à promouvoir la LLPS (Liquid–Liquid Phase Separation ou condensation biomoléculaire), avec des fonctions biologiques majeures comme :

• la formation de granules de stress (SG), i.e. assemblages de ribonucléoprotéines cytoplasmiques (RNP) à phases séparées, sans membrane, dont la fonction principale est de favoriser la survie des cellules en condensant les ARNm bloqués par la traduction, les composants ribosomiques, les facteurs d'initiation de la traduction et les protéines de liaison à l'ARN (The Integral Role of RNA in Stress Granule Formation and Function 2021),
• l'assemblage de sous-structures nucléaires,
• la détection de changements dans l'homéostasie cellulaire.

La membrane plasmique et les surfaces des compartiments intracellulaires, comme le réticulum endoplasmoque (RE) et les lysosomes jouent un rôle dans la LLPS, agissant comme des sites de nucléation de gouttelettes ou comme plates-formes pour le transport d'assemblages à phases séparées ( revue dans Cavin1 intrinsically disordered domains are essential for fuzzy electrostatic interactions and caveola formation 2021, références 23-34).

Les condensats biomoléculaires associés aux membranes phospholipidiques pourraient posséder des propriétés mécaniques émergentes pouvant entraîner la génération d'une courbure membranaire ( cavines et courbure membranaire).

3. De nombreuses protéines impliquées dans le trafic membranaire contiennent des domaines volumineux intrinsèquement désordonnés, qui occupent des volumes considérablement plus importants par rapport aux motifs structurés de poids moléculaire équivalent.