Cytologie : La petite protéine qui régule l'identité cellulaire

Nous faisons régulièrement le tri dans nos papiers et savons ce que nous pouvons jeter et ceux que nous devons conserver. Nos cellules ont la même obligation et les protéines vont devoir faire un tri entre les différents messages cellulaires et savoir distinguer ce qui doit être pris en compte ou éliminé. Un processus qui revêt une importance particulière pour les cellules souches car la moindre erreur peut modifier leur destin. Avec ces travaux, publiés dans la revue Nature, des scientifiques du Cold Spring Harbor Laboratory décryptent ce processus et contribuent ainsi à expliquer les maladies liées aux anomalies de croissance cellulaire comme les troubles du développement et le cancer.

Un mécanisme primordial pour maintenir l’identité cellulaire : Au centre de ce mécanisme, une protéine, Dis3l2, qui, à partir de nombreux sites de reconnaissance, reconnaît les messages à éliminer et les détruit. La protéine agit comme nous le ferions pour détruire un document confidentiel, elle coupe ces messages inutiles en petits morceaux jusqu’à ce qu’ils ne codent plus aucune information. C’est par cristallographie aux rayons X, que les scientifiques parviennent ici à observer la structure de Dis3l2, à reconstituer son image (Visuel du haut) et son mécanisme de tri dans les messages cellulaires (Visuel du bas).

Car comment Dis3l2 reconnaît-elle les messages à éliminer ? Ces messages sont marqués, expliquent les auteurs d’un drapeau moléculaire, connu comme une chaîne «  poly-U  ». Mais la protéine fait le tri, elle conserve la partie critique et codante du message marquée par un autre type de chaîne, «  poly-A  » et engloutit «  dans une sorte d’entonnoir  », la partie à jeter signalée par poly-U. « Nous avons vu que l’enzyme ressemble beaucoup entonnoir, assez large en haut et étroit à la base« , explique Joshua-Tor, l’auteur principal de l’étude.

Mais comment la protéine lit-elle la chaîne poly-U? L’intérieur de son entonnoir utilise plus d’une douzaine de points de contact qui interagissent avec la chaîne poly-U (Voir vignette). « Ensemble, tous ces points enferment la séquence poly-U au plus profond de l’enzyme  ».

Ainsi c’est la découverte d’une véritable machinerie moléculaire, Dis3l2, qui permet de préserver les caractères et l’identité de nos cellules souches. Avec une meilleure compréhension de ce processus, c’est une étape dans la connaissance des dérèglements de cette voie et du développement des troubles du développement et des cancers, concluent les chercheurs.

Source: Nature August 3, 2014 doi.org/10.1038/nature13553 Mechanism of Dis3l2 substrate recognition in the Lin28–let-7 pathway (Visuel@ Leemor Joshua-Tor, Cold Spring Harbor Laboratory)