Phalloïdine
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2008-05-12T22:55:14Z
Sherbrooke
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{{Chimiebox général
|nom = Phalloïdine
|image = Phalloidin.png
|tailleimage = 200
|commentaire = Structure de la phalloïdine
|formule = {{fchim li|C|35|H|48|N|8|O|11|S}}
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|CAS = 17466-45-4
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{{Chimiebox physique}}
{{Chimiebox physique masse moléculaire| 788,87}}
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La '''phalloïdine''' fait partie des toxines extraites de l'[[amanite phalloïde]] (''A. phalloides'') connues sous le nom de phallotoxines. Elle se lie à l'[[actine]], empêchant sa [[Filament d'actine#Dynamique de polymérisation|dépolymérisation]] et empoissonnant la [[Cellule (biologie)|cellule]]. Cette propriété de liaison avec l'[[Filament d'actine|actine]] lui permet d'être utilisé en imagerie cellulaire afin de les visualiser.
==Effets sur la cellule==
[[Image:Actin_filament_atomic_model.png|left|thumb|L'Actine F cible principale de la phalloïdine]]
La phalloïdine se lie spécifiquement à l'interface entre les sous-unités d'[[filament d'actine|actine F]], bloquant les sous-unités adjacentes ensemble. Ce [[peptide|heptapeptide]] bicyclique qui se lie plus facilement aux [[filament d'actine|filaments]] qu'aux monomères d'[[actine]], conduisant à la diminution de la constante de vitesse de dissociation des sous-unités d'actine à la fin du filament, ce qui le stabilise en prévenant sa dépolymérisation<ref name="Cooper">{{en}} JA. Cooper JA (1987) ''Effects of Cytochalasin and Phalloidin on Actin''. '''J. Cell Biol'''. 105 (4): 1473-1478.[http://www.jcb.org/cgi/reprint/105/4/1473]</ref>. De plus, la phalloïdine inhibe l'activité hydrolysase d'[[Adénosine triphosphate|ATP]] de l'[[filament d'actine|actine F]]<ref name="Barden">{{en}}JA. Barden, M. Miki, BD. Hambly et CG. Dosremedios (1987) ''Localization of the phalloidin and nucleotide-binding sites on actin.'' '''Eur. J. Biochem'''. 162 (3): 583-588. [http://www.blackwell-synergy.com/links/doi/10.1111/j.1432-1033.1987.tb10679.x/abs/]</ref>. Ainsi, la phalloïdine piège les monomères d'[[actine]] dans une conformation distincte de l'[[actine|actine G]] et elle stabilise la structure de l'[[filament d'actine|actine F]] en réduisant de façon importante la constante de vitesse pour la dissociation des monomères, un phénomène associé au piégeage de l'[[Adénosine triphosphate|ADP]]<ref name="Barden"/>. Globalement, la phalloïdine se trouve réagir stœchiométriquement avec l'[[actine]], promouvant sa polymérisation et stabilisant les polymères
<ref name="Wehland">{{en}} J. Wehland, M. Osborn et K. Weber (1977) ''Phalloidin-induced actin polymerization in the cytoplasm of cultured cells interferes with cell locomotion and growth''. '''Proc. Natl. Acad. Sci.''' 74(12): 5613–5617. [http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=431831&tools=bot]</ref>.
Cette toxine a des effets différents selon sa concentration dans la cellule. Lorsqu'elle est introduite dans le [[cytoplasme]] à de faibles concentrations, la phalloïdine recrute les formes les moins polymérisées d'[[actine]] cytoplasmique, ainsi que les filaments, dans des « îlots » stables d'agrégats de polymères, mais elle n'interfère pas avec les câbles de tension, c'est à dire les épais faisceaux de [[microfilament]]s<ref name="Wehland"/>. Wehland et al. notèrent également qu'a de plus fortes concentrations, la phalloïdine induit une contraction cellulaire.
==Utilisation en imagerie==
[[Image:FluorescentCells.jpg|thumb|Phalloïdine fluorescente (rouge) marquant les filaments d'actine dans les cellules endothéliales. ]]
Les propriétés de la phalloïdine font d'elle un outil intéressant dans l'étude de la distribution d'[[filament d'actine|actine F]] dans les [[Cellule (biologie)|cellules]] en la couplant avec des analogues [[Fluorochrome|fluorescents]] et en les utilisant pour marquer les [[filament d'actine|filaments d'actine]] en [[microscopie optique]]. Les dérivés fluorescents de la phalloïdine se sont avérés extrêmement utiles dans la localisation des filaments d'actine dans les cellules vivantes ou fixées, ainsi que dans la visualisation d'un filament d'actine individuel ''in vitro''<ref name="Cooper"/>.
[[Image:MEF_microfilaments.jpg|thumb|left|Filaments d'actine des [[fibroblaste]]s d'embryons de souris, marqués à la phalloïdine.]]
Une technique de haute résolution a été développée pour détecter l'[[filament d'actine|actine F]] à la lumière et en [[microscopie électronique]] en utilisant la phalloïdine conjuguée à l'[[éosine]] qui agit comme un [[fluorochrome|marqueur fluorescent]]<ref name="Capani">{{en}} F. Capani, TJ. Deerinck, MH. Ellisman, E. Bushong, M. Bobik et ME. Martone (2001) ''Phalloidin–Eosin Followed by Photo-oxidation: A Novel Method for Localizing F-Actin at the Light and Electron Microscopic Levels.'' '''J Histochem Cytochem'''. 49(11): 1351-1362.[http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=431831&tools=bot]</ref>. Dans cette méthode connue sous le nom de fluorescence photo-oxydative, des molécules fluorescentes peuvent être utilisées pour conduire à une [[oxydation]] de la diaminobenzidine ([[3,3'-Diaminobenzidine Tetrahydrochloride|DAB]]) afin de créer un produit de réaction qui est dense aux électrons et détectable par un [[microscope photonique]]<ref name="Capani"/>. La quantité de fluorescence observée peut être considérée comme une mesure quantitative de la quantité de [[filament d'actine|filaments d'actine]] présents dans la cellule si l'on utilise une quantité saturante de phalloïdine fluorescente<ref name="Cooper"/>.
Par conséquent, la microscopie immunofluorescente couplée avec des microinjections de phalloïdine peut être utilisée pour évaluer les fonctions directes ou indirectes de l'actine cytoplasmique à différents stades de la formation du polymère (Wehland et al., 1977). C'est pourquoi la phalloïdine fluorescente peut être utilisée comme un outils important dans l'étude des [[Cytosquelette|réseaux d'actine]] à haute résolution.
==Limites des phalloïdines==
Les phalloïdines passent difficilement à travers les [[membrane cellulaire|membranes cellulaires]], ce qui les rends moins efficaces dans les expériences utilisant des [[Cellule (biologie)|cellules]] vivantes. De plus, Les cellules traitées à la phalloïdine présentent un nombre important d'effets toxiques et meurent fréquemment<ref name="Cooper"/>. Finalement, les cellules exposées à la phalloïdine présentent un niveau plus important d'actine associée à leurs [[Membrane plasmique|membranes plasmatiques]], et les microinjections de phalloïdine dans une cellule vivante changent la distribution de l'actine ainsi que la mobilité cellulaire<ref name="Cooper"/>.
==Histoire==
On doit les premiers travaux sur cette toxine au prix Nobel [[Heinrich Otto Wieland|Heinrich Wieland]] dans les années 1930. La phalloïdine fut finalement purifiée et cristallisée en [[1937]] par le fils et étudiant d'Heinrich, [[Feodor Lynen]] (qui obtiendra le prix Nobel en [[1964]] pour ses travaux sur le métabolisme du [[cholestérol]]), et par son neveu Ulrich Weiland<ref>{{en}} Feodor Lynen, Ulrich Wieland (1938) ''Über die Giftstoffe des Knollenblätterpilzes'' ; '''Justus Liebig's Annalen der Chemie''' 533 (1): 93-117. doi:[http://dx.doi.org/10.1002/jlac.19385330105]</ref>.
==Voir aussi==
*[[Cytosquelette]]
*[[Actine]]
== Notes et références ==
<references />
[[Catégorie:Mycotoxine]]
[[Catégorie:Marqueur fluorescent]]
[[de:Phallotoxin#Phalloidin]]
[[en:Phalloidin]]
[[cs:Faloidin]]
[[it:Falloidina]]
[[lb:Phalloidin]]
[[pl:Falloidyna]]