Ils sont allés chasser les erreurs cachées dans les cellules, pour arriver à intercepter Mécanismes qui pourraient jouer un rôle dans le développement de diverses maladies, y compris les tumeurs. Une équipe de chercheurs de l'Université de Trento, ainsi que des collègues de l'Université de Milan-Bicocca, signe une étude qui étudie le fonctionnement des nanomalies fondamentales des organismes vivants, les protéines, qui remplissent d'innombrables fonctions dans le cycle biologique de la cellule. Le travail des experts suggère que les changements chimiques dans des positions particulières de protéines peuvent déjà avoir lieu dans les premiers moments de leur synthèse et dans des zones inaccessibles. Les mutations dans les mêmes positions pourraient être pertinentes pour mieux comprendre la dynamique de certaines maladies.
L'erreur dans la structure de la protéine
Chaque seconde, expliquent les auteurs, des millions de protéines sont produites sous forme de chaînes faites de différents acides aminés. Mais pour bien fonctionner, ces chaînes doivent se rabattre de la bonne manière, jusqu'à ce qu'ils acquièrent une forme spécifique dans laquelle ils peuvent remplir leur fonction biologique. On sait que, pour déclencher des processus biochimiques spécifiques, la cellule est capable de modifier la structure chimique des protéines pliées, agissant avec des molécules appelées «enzymes» sur des points spécifiques de leur surface. L'étude a mis en évidence un nouveau mécanisme, pour lequel La modification de la structure chimique des protéines a déjà lieu pendant la phase de pliage. En particulier, la recherche s'est concentrée sur une modification chimique appelée «phosphorylation», qui sert généralement à réguler l'activité des protéines.
Le travail montre que, si cette transformation affecte des points cachés dans la structure de la protéine, il peut provoquer Une erreur dans le processus de pliage, «marquant» la protéine pour une destruction rapide. Le résultat est le résultat de la collaboration entre le groupe d'Emiliano Biasini, biochimique du Département de biologie des cellules, de calculs et intégrés (CIBIO) de l'Université de Trento et celui de Pietro Faccioli, expert en biofisque informatique à l'Université de Milan-Bicocca et en relayant au National Institute of Nuclear Physics (infn). L'article a été publié par le magazine «EMBO Journal».
Chaque seconde, expliquent les auteurs, des millions de protéines sont produites sous forme de chaînes faites de différents acides aminés. Mais pour bien fonctionner, ces chaînes doivent se rabattre de la bonne manière, jusqu'à ce qu'ils acquièrent une forme spécifique dans laquelle ils peuvent remplir leur fonction biologique. On sait que, pour déclencher des processus biochimiques spécifiques, la cellule est capable de modifier la structure chimique des protéines pliées, agissant avec des molécules appelées «enzymes» sur des points spécifiques de leur surface. L'étude a mis en évidence un nouveau mécanisme, pour lequel La modification de la structure chimique des protéines a déjà lieu pendant la phase de pliage. En particulier, la recherche s'est concentrée sur une modification chimique appelée «phosphorylation», qui sert généralement à réguler l'activité des protéines.
Voici le point, il est expliqué dans une note. En biologie classique, la plupart des changements chimiques des protéines ont lieu après ceux-ci ont été produits et ont pris leur forme finale. En particulier, la phosphorylation a lieu dans des points accessibles de la protéine: sur sa «surface». Mais le groupe a découvert que dans une quantité importante de protéines humaines – environ un sur trois – il existe des sites de phosphorylation complètement cachés dans la structure et donc inaccessibles aux enzymes responsables de leur modification chimique. L'hypothèse est donc que la modification chimique a lieu avant que la protéine ne finisse par se retourner sur elle-même. Grâce à des simulations de calculatoires sophistiquées, les chercheurs ont observé que certaines protéines s'arrêtent temporairement dans des «états intermédiaires» pendant leur pliage. C'est dans ces «stations de stationnement» que les enzymes peuvent intervenir, appliquant des changements chimiques avant que la protéine ne remplisse son formulaire final. Des expériences biochimiques basées sur des protéines génétiquement modifiées pour imiter l'effet de la phosphorylation ont confirmé cette hypothèse.
Une fonction de ces premiers changements pourrait être d'effectuer une sorte de «contrôle de la qualité». « Si une protéine prend trop de temps pour se rabattu – explique les facciolis – la cellule peut interpréter le retard comme un signe de dysfonctionnement est de » le marquer « avec une phosphorylation, décidant de le garder actif ou de l'éliminer ». En comparant les informations avec des bases de données de mutations tumorales, les chercheurs ont découvert que certaines mutations qui imitent la phosphorylation dans ces sites «cryptiques» ainsi appelés peuvent encourager le développement de la tumeur, par exemple en désactivant les gènes qui bloquent normalement le cancer (oncosoppressori). Les résultats montrent que la phosphorylation peut déjà avoir lieu pendant la synthèse de la protéine (pas seulement après), influençant sa retraite correcte et son expression. Ouvre ainsi une nouvelle voie de recherche, pour comprendre comment ces changements «cryptiques» peuvent influencer la santé et contribuer aux maladies. Les travaux, avec des contributions également de l'Université de Padoue, Sissa di Trieste, de l'Université de Santiago di Compostela et du Centro Agricultura Food Ambient (C3A) de Unitrento, ont reçu le soutien de la Fondation Téléthon qui finance la recherche sur les maladies génétiques rares.
