Mayday! SOS! Des signaux de détresse comme ceux-ci sont utilisés dans le monde entier pour indiquer une urgence.
Les cellules qui composent votre corps ont également leurs propres versions de signaux d’urgence. Ceux-ci s’activent si une cellule est infectée par un virus ou une bactérie, ou en cas de manque d’éléments de base importants comme les acides aminés, par exemple. Une nouvelle étude du Caltech identifie comment ces « voies de stress » cellulaires activent des mécanismes de contrôle de la qualité qui nettoient les dégâts en cas de crise.
La recherche a été menée dans le laboratoire de David ChanProfesseur de biologie Harold et Violet Alvarez et doyen des études supérieures, et est décrit dans un article paru dans la revue Molecular Cell.
Il existe quatre voies de stress distinctes qui déclenchent l’arrêt des fonctions normales de la cellule. Chaque voie de stress est associée à sa propre protéine appelée kinase, qui s’active comme un agent de sécurité qui se met au garde-à-vous après avoir entendu une alarme. Une fois activée, la kinase modifie une protéine appelée EIF2 en y ajoutant un composé phosphoreux, ce qui désactive EIF2. EIF2 est le principal initiateur qui permet à la cellule d’effectuer ses fonctions normales de production de protéines, donc sa « phosphorylation » provoque une pause dans la plupart des productions de protéines dans la cellule.
« En cas d’incendie, il faut tout arrêter et s’occuper de l’incendie », explique Yogaditya Chakrabarty, chercheuse postdoctorale et première auteure de l’étude. « L’arrêt de l’EIF2 par phosphorylation arrête efficacement les fonctions de la cellule afin qu’elle puisse se concentrer sur l’urgence. »
En cas de stress, la cellule doit également activer des voies de « contrôle qualité » qui garantissent la fidélité des composants cellulaires. Ces mécanismes de contrôle qualité ressemblent moins à des agents de sécurité qu’à des concierges : ils peuvent dégrader les protéines et les parties cellulaires cassées ou endommagées. On ignorait jusqu’à présent comment les voies de stress influençaient et interagissaient avec les voies de contrôle qualité.
La nouvelle étude montre que, lors d’une situation de stress, l’EIF2 phosphorylé s’incorpore à la surface des mitochondries, ce qui active la réponse de contrôle de qualité de ces organites. De cette façon, l’EIF2 phosphorylé joue un double rôle, celui d’agent de sécurité et de concierge.
Comprendre les spécificités de ces processus cellulaires est important pour l’étude de maladies comme la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson, car ces maladies et d’autres troubles neurologiques sont caractérisées par la perte des mécanismes de contrôle de la qualité.
« Les mitochondries sont généralement connues comme la « centrale énergétique de la cellule », et nous apprenons que la cellule dispose de mécanismes complexes pour protéger les fonctions critiques de son générateur d’énergie », explique Chakrabarty. Il étend actuellement ses travaux pour étudier si les voies de stress interagissent également avec d’autres mécanismes de contrôle de la qualité.
Le document est intitulé « La branche HRI de la réponse intégrée au stress déclenche sélectivement la mitophagie. » Outre Chakrabarty et Chan, les co-auteurs de Caltech sont l’étudiant diplômé Zheng Yang et le chercheur principal Hsiuchen Chen. Le financement a été fourni par les National Institutes of Health.
2024-07-06 02:48:01
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