TROUBLES NEUROLOGIQUES RARES : Comprendre ces chariots microscopiques qui ravitaillent nos cellules
Les chercheurs de l’Institut de recherche Scripps (La Jolla) décryptent la machinerie de transport de molécules nécessaires aux cellules et à leur division. Ces travaux présentés dans la revue Nature Structural & Molecular Biology apportent la première visualisation en 3D du complexe dynéine-dynactine qui délivre sa cargaison de molécules, aux cellules (Visuel). Cette compréhension de ce complexe protéique de transport permet d’expliquer les causes sous-jacentes de plusieurs maladies neurodégénératives liées à la dynéine telles que l'amyotrophie spinale et la maladie de Charcot-Marie-Tooth.
"Sur l'autoroute cellulaire", écrivent les auteurs dans leur communiqué, ces complexes de protéines motrices appelées dynéines dominent la route. Les dynéines "marchent" le long de structures appelées microtubules pour délivrer des cargaisons de molécules aux cellules, telles que des molécules de signalisation et des organites, à différents sites cellulaires. Sans dynéines, les cellules sont privées de ces molécules indispensables à leur survie et ne peuvent pas se diviser, ce qui induit le développement de certaines maladies neurologiques.
Le Dr Gabriel C. Lander, Ph.D., professeur agrégé à l'IRST et auteur principal de l'étude explique que la protéine dynactine est indispensable à cette fonction de transport, la dynéine ne devenant active que lorsqu'elle se lie à son partenaire dynactine, mais que « l’ensemble » forme un système complexe, très souple et dynamique. En décryptant et visualisant ce complexe dynéine-dynactine, il devient possible de comprendre fondamentalement comment fonctionne ce transport de molécules nécessaires aux cellules. L’équipe utilise ici une technique d'imagerie appelée cryotomographie électronique qui permet la reconstruction en 3D d’une protéine. A l’aide d’algorithmes, les scientifiques parviennent ensuite à identifier les composants spécifiques du complexe dynéine-dynactine et à reconstruire l'intégralité du complexe moteur et sa liaison aux microtubules.
Mieux comprendre la cause du dysfonctionnement, facteur de maladies neurologiques : le complexe comprend 2 molécules de dynéine, stabilisées par la dynactine ce qui permet à la dynéine de transporter de lourdes charges, dont des organites beaucoup volumineux qu’elle-même, sur de longues distances et dans un environnement cellulaire encombré. L’objectif est non seulement d’élargir l’usage de cette technologique à l’étude d’autres complexes protéiques mais aussi de mieux comprendre la cause de leur dysfonctionnement, facteur de certaines maladies neurologiques.
« Au fur et à mesure que nous en apprendrons davantage sur l'organisation et l'architecture 3D de ces machines moléculaires, nous serons mieux équipés pour comprendre leur dysfonctionnement dans les maladies neurologiques ».
Source: Nature Structural and Molecular Biology 07 February 2018 doi:10.1038/s41594-018-0027-7 Cryo-electron tomography reveals that dynactin recruits a team of dyneins for progressive motility (Visuel Danielle Grotjohn, Lander Lab)
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Cette actualité a été publiée le 21/02/2018 par
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