15 juin 2008 7 15 /06 /juin /2008 21:30

Chaque cellule de notre corps contient des milliers voire dizaines de milliers de protéines appartenant à des groupes fonctionnels divers : protéines associées à la membrane, protéines cytoplasmiques ou encore protéines localisées dans le noyau cellulaire. 


Toutes ces protéines ont une naissance, une vie et une mort. L’enchaînement de ces étapes va dépendre de leur taille, de leur fonction et du lieu pour lequel elles ont été programmées. Lorsqu’elles sont de taille moyenne (environ 361 acides aminés chez les Eucaryotes) elles naissent en une minute puis  elles sont repliées, modifiées, étiquetées et déplacées jusqu’au compartiment cellulaire pour lequel elles ont été désignées.


La plupart des protéines ont une durée de vie limitée qui varie de quelques minutes à quelques jours. Elles doivent donc être renouvelées en permanence, à l’exception de certaines protéines de la matrice extracellulaire  qui ont une remarquable longévité. Il arrive aussi que les protéines ne soient pas achevées correctement, leur fonction est altérée et elles doivent être éliminées pour éviter tout dommage à la cellule. 


Ainsi, dans notre corps, de nombreuses protéines sont produites ou détruites simultanément. Le processus de destruction des protéines intracellulaires est spécifiquement contrôlé dans le temps et dans l'espace.


Le Prix Nobel de Chimie 2004 est venu récompenser les trois scientifiques, Aaron CIECHANOVER, Avram HERSHKO et Irwin ROSE qui ont mis en évidence le processus par lequel la cellule assure la régulation de la destruction des protéines qui ne sont pas ou plus désirées.

 

Nobel_Laureates_2004.jpg

 

Les protéines qui doivent être détruites sont d'abord marquées par plusieurs molécules d'un résidu protéique acide de 76 amino-acides appelé ubiquitine. Les protéines ainsi étiquetées sont ensuite présentées au protéasome, complexe de plusieurs sous-unités protéasiques (enzymes de digestion des protéines) où elles sont dégradées.

Parmi les nombreux processus cellulaires régulés par la voie du protéasome se trouvent le cycle cellulaire, la réparation de l’ADN et sa transcription, la modulation des récepteurs, le contrôle de la qualité des protéines, la transduction du signal et la réponse immunitaire. On comprend dès lors qu’un défaut dans la protéolyse se traduise par l’expression de nombreuses maladies chez l’homme, dont une grande variété de cancers, des désordres neurodégénératfs comme certaines formes d'Alzheimer ou de Parkinson, des maladies du système immunitaire et des désordres inflammatoires.


Proteasome - représentation artistique.


La voie du protéasome étant cruciale pour la régulation d'un grand nombre de processus cellulaires, il est particulièrement important de comprendre comment réguler les différentes étapes de cette machinerie. Déjà l'industrie pharmaceutique a mis sur le marché un médicament inhibiteur du protéasome (Bortezomib) capable de lutter contre certaines formes de leucémie. Ce médicament qui inhibe spécifiquement la destruction de protéines anormales entraine la mort des cellules malades en asphyxiant les cellules en laissant s'accumuler les "déchets".

Si l'on fait le lien avec ce qui a été dit dans l'article précédent de ce blog,
La biologie synthétique: nouveau champ de recherche émergent , on peut imaginer que, dans le futur, les techniques d'ingénierie moléculaire et cellulaire seront appliquées notamment à la régulation de la voie du protéasome.




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commentaires

Jourdeuil 17/06/2008

Le plus important est-il de pratiquer cette ingenierie ou de developper des produits comme l industrie pharmaceutique sait le faire maintenant?

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