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Comment le corps se protège-t-il contre les protéines nocives?
Notre corps a mis au point des mécanismes de protection basés sur des processus naturels qui fonctionnent généralement de manière relativement efficace, malgré les dommages imminents. Celles-ci incluent, par exemple, l'élimination de protéines toxiques défectueuses, dans le pire des cas. Les scientifiques de la Charité - Universitätsmedizin Berlin ont maintenant compris comment la destruction des protéines défectueuses, essentielle à la survie d'une cellule, est fondamentale. Cela pourrait également ouvrir de nouvelles options thérapeutiques, par exemple dans le domaine des maladies neurodégénératives, rapportent les chercheurs.
Les scientifiques de la Charité ont découvert par eux-mêmes comment deux protéines auxiliaires spéciales permettent d’éliminer les protéines défectueuses. Ils rapportent dans la revue "Nature Communications", que l'acide ribonucléique messager défectueux, qui sert de "modèle" de la biosynthèse des protéines, est reconnu et que leur dégradation est initiée. Les deux "protéines de sauvetage" éliminent pratiquement les composés potentiellement nocifs, ce qui pourrait également ouvrir de nouvelles options pour le traitement de certaines maladies, rapportent les chercheurs.
Les ribosomes lisent les informations de l'ARNm et forment les protéines correspondantes. Les ARNm défectueux doivent donc être éliminés afin d'éviter l'apparition de protéines nocives. (Image: designua / fotolia.com) La biosynthèse des protéines analysée avec précision
L'équipe de recherche autour de Dr. Selon Tarek Hilal de l'Institut de physique médicale et de biophysique de la Charité, les informations génétiques stockées dans les gènes au cours de la biosynthèse des protéines sont lues par le soi-disant ribosome et converties en protéines (protéines). À cette fin, les informations stockées dans les chromosomes sont d'abord traduites en une forme mobile, appelée acide ribonucléique messager (ARNm), qui peut ensuite être lue par le ribosome et sert ensuite de modèle exact pour la production de protéines. Un ARNm défectueux aboutit à la production de protéines défectueuses potentiellement dangereuses, raison pour laquelle il doit être reconnu et dégradé efficacement, soulignent les chercheurs.
Un ARNm défectueux bloque les ribosomes
Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé des "ARNm sans signal d'arrêt" pour rechercher les mécanismes utilisés ici dans le corps pour éliminer l'acide ribonucléique messager défectueux. Si les "ARNm non-stop" sont lus à partir du ribosome, que le processus entier stagne et que la terminaison ordonnée de la biosynthèse des protéines persiste, les chercheurs expliquent l'effet de l'ARNm défectueux. En conséquence, le ribosome ne peut effectuer aucune autre action et reste bloqué..
Les protéines auxiliaires dissolvent les blocages
En utilisant ce qu'on appelle la microscopie à cryo-électronique, les chercheurs ont analysé la structure des composés bloqués à partir de ribosomes et d'ARNm et ont été en mesure de détecter les protéines auxiliaires spécifiques (Dom34 et Hbs1) telles que les ribosomes bloqués et d'initier la dissolution des complexes bloqués et la dégradation de l'ARNm rapportent les scientifiques de la Charité. Les experts ont expliqué que les deux protéines auxiliaires ne pourraient exploiter que les zones conservées du ribosome, généralement occupées par l'ARNm. Ce mode de liaison compétitif garantit que seuls les ribosomes sont attaqués par des ARNm défectueux..
Espoir de nouvelles options thérapeutiques
Directeur d'étude Tarek Hilal a souligné que "la recherche sur les effets d'ARNm défectueux et les conséquences d'un manque de dégradation devient de plus en plus importante". En particulier, dans les maladies neurodégénératives telles que la sclérose latérale amyotrophique (SLA), des ARNm erronés sont détectés et une "compréhension moléculaire des mécanismes de contrôle cellulaires peut donc être utile pour trouver des points de départ à des fins thérapeutiques", a déclaré l'expert. (Fp)