Erythrocyte adducin: A structural regulator of the red blood cell membrane

Adducin is an α, β heterotetramer that performs multiple important functions in the human erythrocyte membrane. First, adducin forms a bridge that connects the spectrin–actin junctional complex to band 3, the major membrane-spanning protein in the bilayer. Rupture of this bridge leads to membrane instability and spontaneous fragmentation. Second, adducin caps the fast growing (barbed) end of actin filaments, preventing the tetradecameric protofilaments from elongating into macroscopic F-actin microfilaments. Third, adducin stabilizes the association between actin and spectrin, assuring that the junctional complex remains intact during the mechanical distortions experienced by the circulating cell. And finally, adducin responds to stimuli that may be important in regulating the global properties of the cell, possibly including cation transport, cell morphology and membrane deformability. The text below summarizes the structural properties of adducin, its multiple functions in erythrocytes, and the consequences of engineered deletions of each of adducin subunits in transgenic mice.

RésuméL’adducine est un hétérotétramère (α, β) qui a de multiples fonctions, importantes pour la membrane du globule rouge. Premièrement, l’adducine connecte le complexe spectrine–actine à la bande 3, la protéine transmembranaire majeure de la bicouche lipidique. La rupture de cette connection conduit à une instabilité membranaire et à une fragmentation spontanée. Deuxièmement, l’adducine en coiffant l’extrémité à croissance rapide des protofilaments d’actine les protège ainsi d’une élongation en microfilaments d’actine (F-actin). Troisièmement, l’adducine stabilise l’interaction entre spectrine et actine, permettant un maintien des complexes jonctionnels lors des distorsions mécaniques subies par le globule rouge au cours de sa circulation. Enfin, l’adducine répond à des stimuli qui pourraient être importants dans la régulation des propriétés globales de la cellule, notamment le transport cationique, la morphologie et la déformabilité du globule rouge. Cette revue rassemble les données sur les propriétés structurales de l’adducine, ses multiples fonctions dans le globule rouge et sur les conséquences de la délétion de chacune de ses sous-unités dans des modèles de souris transgéniques.