Fournir de l'énergie à presque toutes nos cellules vivantes, c'est la mission des mitochondries, ces organites qui ont un appétit insatiable pour le calcium. Depuis un demi-siècle, les scientifiques s'évertuent à comprendre ce mécanisme. Ces chercheurs viennent de découvrir la protéine pivot qui anime tout le processus d'absorption du calcium mitochondrial. Une découverte essentielle parce que le calcium est indispensable à de très nombreux processus biologiques, sans parler de son rôle, en cas de surcharge, dans les maladies neurologiques et le diabète. Une recherche présentée dans l'édition du 19 juin de la revue Nature.
Après des décennies d'échecs, le Pr. Vamsi Mootha, agrégé de biologie des systèmes, et ses collègues, ont découvert grâce à une combinaison de données numériques et une batterie de tests de laboratoire, cette protéine pivot qui anime le processus de consommation du calcium par les mitochondries. Car que ce soit dans un aliment ou dans un organisme vivant, les mitochondries absorbent goulûment cette substance chimique qu'est le calcium.
«Grâce au Human Genome Project, une base internationale de données génomiques librement accessible, et quelques trucs - nous avons réussi à comprendre ce mécanisme jusqu'au bout”. Ces résultats sont tout de même l'issue de 10 années de travail. En 2008, le Pr. Mootha et son équipe ont publié un inventaire des protéines quasi-complet, ou protéome, des mitochondries humaines et de souris. Cet inventaire, appelé MitoCarta, se composait d'un peu plus de 1.000 protéines, dont la plupart n'avait pas de fonction connue. Dans un article de septembre 2010 est décrit l'inventaire utilisé pour identifier avec MitoCarta la première protéine spécifiquement requise pour l'absorption du calcium mitochondrial. Les chercheurs savaient que les mitochondries des humains et des trypanosomes (un organisme parasitaire) au contraire de la levure de boulanger, sont capables d'absorber de grandes quantités de calcium. Par un simple chevauchement des profils des protéines mitochondriales de ces trois organismes, le groupe a identifié environ 50 protéines parmi les 1.000 recensées qui pouvaient être impliquées dans l'absorption du calcium. Ils ont constaté qu'une de ces protéines, qu'ils ont surnommée MICU1, est essentielle pour l'absorption du calcium.
M ICU1, protéine nécessaire à l'absorption du calcium mitochondrial: “C'est une avancée significative", explique le Pr. Mootha. Pour confirmer que MICU1 est au centre de l'absorption du calcium mitochondrial, l'équipe a collaboré avec Alnylam Pharmaceuticals, une société qui exploite un outil de laboratoire appelé RNAi qui permet une suppression sélective des gènes sur des cellules et sur des animaux vivants. En désactivant MICU1 dans le foie de souris, les chercheurs ont constaté que les mitochondries des tissus hépatiques avaient perdu la capacité d'absorber le calcium.
Cette découverte scientifique est importante pour certaines maladies humaines. «Nous savons depuis des décennies maintenant, que les neurones des personnes souffrant de maladies neurodégénératives sont souvent marqués par une surcharge calcique mitochondriale", explique le Pr. Mootha."Nous savons aussi que la sécrétion de nombreuses hormones, comme l'insuline, est déclenchée par des pics de calcium dans le cytoplasme de la cellule.
MICU1 pourrait s'avérer être cible de médicaments utiles pour toute une gamme de maladies allant de la lésion ischémique au diabète, en passant par la neurodégénérescence."
Source: Nature online publication June 19, 2011 "Integrative genomics identifies MCU as an essential component of the mitochondrial calcium uniporter" (Vignette Mitochondria NIH- Visuel Harvard Science “A confocal image of a human cell expressing a fluorescent version of MCU, the newly discovered protein key to mitochondria's ability to absorb calcium.”)
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