Les microtubules sont des composants majeurs du cytosquelette des cellules eucaryotes, impliqués dans de nombreuses fonctions indispensables à la vie des cellules (division cellulaire, transports intracellulaires, morphologie cellulaire, etc). Ce sont des éléments tubulaires qui s’assemblent et se désassemblent continuellement à leurs deux extrémités.

Dans les cellules, les microtubules s’organisent en réseaux spécifiques qui adoptent des configurations différentes selon les types cellulaires. Dans ces réseaux, ils peuvent être droits ou courbes suggérant l’existence d’une régulation locale de leurs propriétés mécaniques, en lien avec les fonctions dans lesquelles ils sont engagés. Les microtubules étant des structures très rigides (leur longueur de persistance mesurée in vitro est de l’ordre du millimètre), la question posée est de comprendre comment ils peuvent être déformés sur des longueurs de seulement quelques micromètres.
Pour répondre à cette question, nous avons étudié la possibilité que des protéines associées aux microtubules (MAP) puissent moduler localement leurs propriétés mécaniques. Les chercheurs se sont focalisés sur deux protéines conservées au cours de l’évolution : Ase1 de levure et MAP65-1 de plante, ayant un rôle majeur dans l’organisation des microtubules en faisceaux. La mise au point d’une méthode pour mesurer la rigidité de microtubules dynamiques a permis de démontrer que Ase1 et MAP65-1 augmentent fortement la flexibilité des microtubules sans modifier leur comportement dynamique (Figure). Cet effet est contrôlé par leur domaine de liaison aux microtubules. De plus, des essais biomimétiques ont permis de démontrer que cette propriété est déterminante dans la formation de faisceaux de microtubules.

Plus généralement, cette étude met en évidence un nouveau mécanisme de régulation de la plasticité des réseaux de microtubules dans les cellules eucaryotes.