Micro ver, grand pas: Découverte de l'attachement hautement spécifique des acides gras aux protéines.

22 janvier 2024

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par l'Institut Boyce Thompson

Dans un monde où les subtilités de la biologie moléculaire semblent souvent aussi vastes et mystérieuses que le cosmos, une nouvelle étude plonge dans l'univers microscopique des protéines, dévoilant un aspect fascinant de leur existence. Cette révélation pourrait avoir des implications profondes pour la compréhension et le traitement d'une myriade de maladies humaines.

Imaginez les protéines comme de minuscules moteurs pilotant la machinerie de la vie. Tout comme les moteurs nécessitent des modifications pour optimiser leurs performances, les protéines subissent une « modification des protéines », un processus crucial qui modifie leur fonction, leur localisation et leur durée de vie. Un acteur clé de ce processus de modification est la fixation d'acide gras (« acylation des protéines grasses »), qui consiste à ajouter un composant spécialisé (c'est-à-dire des acides gras) permettant aux protéines de s'ancrer aux membranes cellulaires.

Grâce à une investigation méticuleuse utilisant la spectrométrie de masse à haute résolution, des scientifiques de l'Institut Boyce Thompson (BTI) ont découvert des motifs critiques de fixation d'acide gras chez l'organisme modèle C. elegans, un ver microscopique qui offre un aperçu des processus biologiques fondamentaux.

Les chercheurs, exploitant la puissance de la « chimie click » - une technique célébrée par deux prix Nobel de chimie - ont réussi à cartographier comment les différents acides aminés des protéines sont spécifiquement modifiés avec divers acides gras. Leurs travaux sont publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.

« Nous avons été surpris de découvrir que différents acides aminés sont modifiés avec des acides gras provenant de voies de biosynthèse distinctes », a écrit Frank Schroeder, professeur au BTI et auteur principal de l'étude. « Cette découverte inattendue met en évidence le lien entre la modification des protéines et des voies métaboliques spécifiques des graisses. Elle sert également de base pour des recherches ultérieures sur la manière dont la fonction des protéines est affectée par différents acides gras et leur métabolisme. »

L'étude, intitulée « Amino acid and protein specificity of protein fatty acylation in C. elegans », ne concerne pas seulement la compréhension du fonctionnement interne d'un petit ver. Les implications sont vastes et profondément pertinentes pour la santé humaine. La fixation d'acides gras aux protéines est un facteur critique dans des maladies allant du cancer à la neurodégénérescence, aux troubles cardiovasculaires et même aux maladies infectieuses.

« Ce que nous apprenons de C. elegans contribue grandement à notre compréhension fondamentale de ce type de modification des protéines », a déclaré Bingsen Zhang, étudiant diplômé au laboratoire de Schroeder et premier auteur de l'étude. « Plus nous comprenons la modification et la fonction des protéines, mieux nous comprenons son rôle central pour la santé humaine et les maladies. »

De plus, l'étude révèle le premier exemple de modification abondante des protéines par des acides gras ramifiés - une découverte qui pourrait avoir des parallèles chez les animaux supérieurs et les humains, étant donné leur présence dans notre alimentation et leur production par les microbiomes intestinaux. Le lien entre l'alimentation, la santé intestinale et la modification des protéines pourrait ouvrir de nouvelles perspectives en matière de science de la nutrition.

En fin de compte, cette étude porte sur les processus fondamentaux qui maintiennent chaque créature en vie, des vers microscopiques aux êtres humains. Alors la prochaine fois que vous verrez un ver, faites un signe de tête à l'improbable héros de la biologie et aux scientifiques qui découvrent ses secrets. Parce que parfois, la clé des plus grands mystères de la vie se trouve dans ses plus petites créatures.

Informations sur la revue : Proceedings of the National Academy of Sciences

Fourni par Boyce Thompson Institute