La myosine light chain kinase (MLCK) est une sérine/thréonine kinase dépendante du calcium/calmoduline, appartenant à la superfamille des immunoglobulines. Elle phosphoryle les chaînes légères de myosine régulatrices de la *myosine II, afin de faciliter la liaison de la myosine à la *actine et donc de favoriser la contractilité. Son rôle dans les tissus contractiles est bien établi, alors que sa fonction contractile dans les cellules non-musculaires est relativement peu connue. Le gène MLCK lui-même est alternativement épissé en plusieurs transcrits non-musculaires et musculaires lisses .
Fonctions de la MLCK
La MLCK est activée par la calmoduline en réponse à une augmentation du calcium intracellulaire. Elle procède ensuite à la phosphorylation des chaînes légères de myosine régulatrices au niveau des résidus sérine 19 et thréonine 18 . Ces phosphorylations augmentent l’activité ATPase de la myosine activée par l’actine et favorisent ainsi la contraction induite par la myosine. Il convient toutefois de noter que la MLCK elle-même a également une activité de liaison à l’actine, via son domaine N-terminal. Sa capacité à se lier spécifiquement aux myofilaments implique trois répétitions de la séquence consensus, DFRXXL, au sein de son domaine N-terminal .
Schéma de la Myosin light chain kinase. 12-RRs = 12-residue long repeats ; KD = domaine de la kinase
Dans les cellules non-musculaires, l’activation de la myosine II par la MLCK est impliquée dans un large éventail de processus cellulaires, y compris l’étalement cellulaire, la migration et la cytokinèse, ainsi que des processus spécifiques au type de cellule tels que la croissance des neurites et la morphogenèse des plaquettes (comme examiné dans ). Il convient de noter que toutes les cellules n’ont pas besoin d’une augmentation du calcium intracellulaire pour induire une motilité ou des changements morphogénétiques et dans ces cas, le rôle de la MLCK n’est pas clair.
Dans les cellules qui nécessitent une modification des niveaux de calcium intracellulaire pour promouvoir la motilité cellulaire, la régulation dépendante de la MLCK est plus évidente. Cependant, il n’est pas facile de tirer des généralités en raison des variations spécifiques au type de cellule dans le rôle de la MLCK. Par exemple, une diminution des niveaux ou de la fonctionnalité de la MLCK est connue pour altérer la motilité cellulaire. Cependant, dans les éosinophiles, bien que la motilité soit altérée, la formation de lamellipodes persiste, contrairement aux cellules musculaires lisses où la motilité et la formation de lamellipodes sont toutes deux inhibées.
Pendant la mitose, la cellule subit des changements significatifs de morphologie nécessitant des réorganisations à grande échelle du cytosquelette. Par exemple ; lors de la formation du sillon de clivage à la fin de la métaphase. On sait que la myosine II fait partie intégrante de ce processus en tant que composant de l’anneau contractile et, en tant que telle, elle est étroitement régulée par la phosphorylation de ses chaînes légères régulatrices (voir l’article ). La MLCK se localise dans la zone médiane du fuseau à la fin de la métaphase et est activée au maximum par la liaison calcium/calmoduline lorsque les sillons de clivage commencent à s’ouvrir. Elle est donc bien placée pour réguler les réarrangements du cytosquelette dépendant de la myosine II pendant l’ingression, bien que d’autres kinases comme ROCK (Rho-associated protein kinase) et la citron kinase soient également susceptibles de contribuer .
En plus des principales isoformes de MLCK dont les fonctions ont été discutées ci-dessus, le gène MLCK code pour la télokine, également connue sous le nom de protéine liée à la kinase (KRP). La télokine est générée à l’aide d’un promoteur situé dans une région intronique proche de l’extrémité 3′ du gène MLCK. Cela génère un produit génique tronqué identique à l’extrémité C de la MLCK. La télokine, dont il existe deux isoformes connues, est exprimée exclusivement dans les muscles lisses et stabilise la myosine non phosphorylée .