A partir de l'analyse structurelle de la protéine DegP, des chercheurs de l'Institut de recherche sur les pathologies moléculaires (IMP) ont en partenariat avec une équipe allemande découvert le mécanisme sous-jacent par lequel la protéine remplit ses fonctions de chaperonne [1] et de peptidase [2].
Présente au sein des bactéries Escherichia coli, la protéine DegP fait partie, dans l'enveloppe bactérienne, du système de surveillance et de défense de la cellule contre les protéines mal conformées ou échouant à réaliser leur mission. L'enjeu est de la plus haute importance puisqu'un système déficient peut par exemple conduire chez l'homme à la maladie de Kreutzfeld-Jacob ou Alzheimer.
Ainsi, les chercheurs ont montré que la protéine DegP reconnaît les protéines défectueuses dans le périplasme [3] et les réparent ou les éliminent en son centre. Lorsqu'un défaut est détecté, la protéine DegP enveloppe la protéine malade et selon la gravité du dommage, DegP agit soit comme une protéine chaperonne soit comme une peptidase. Le complexe moléculaire DegP de base (DegP6) a en outre la propriété de pouvoir s'adapter à la taille et à la concentration de la protéine traitée en se liant le cas échéant avec d'autres molécules DegP. De cette façon, le nombre de monomères qui compose la molécule peut être doublé (DegP12) ou quadruplé (DegP24). DegP6 agirait alors comme un filtre, ne retenant que les protéines mal repliées, et DegP12 et 24 combineraient les fonctions duales chaperonne/peptidase sur un même site.
La compréhension de ce processus de défense devrait d'une part ouvrir des perspectives pour lutter plus efficacement contre les bactéries, lorsqu'elles nuisent à un organisme hôte. Aussi, les scientifiques explorent à l'aune de ces avancées les substances qui pourraient empêcher l'action des molécules DegP. Et d'autre part, elle devrait proposer de nouvelles stratégies pour combattre chez l'Homme certaines maladies neurodégénératives. Il est en effet probable que les protéines de l'Homme aux missions équivalentes à celles du complexe moléculaire DegP mettent en oeuvre une méthode d'action similaire.
Insolite : les chercheurs ont été frappés par la ressemblance entre la structure de DegP et l'apparence du ballon précisément utilisé lors du championnat d'Europe de football 2008, co-organisé par la Suisse et l'Autriche.
IMP
L'IMP est un institut de recherche d'environ 16 groupes de recherches, soit près de 200 chercheurs, travaillant autour de thèmes tels que la biologie structurelle, du développement, l'épigénétique, la neurobiologie, l'immunologie ou les mécanismes pathologiques. L'institut est largement financé par l'entreprise pharmaceutique Böhringer Ingelheim, qui a la propriété intellectuelle des découvertes. Le programme de travail est cependant laissé à la libre appréciation de l'IMP.
[1] Les protéines chaperonnes assistent d'autres protéines dans leur maturation structurelle. [2] Les protéines de la famille des peptidases ont la capacité de défaire les liaisons peptidiques des protéines. [3] Le périplasme est une région cellulaire bactérienne qui se situe au-delà de la membrane cytoplasmique.
- APA, 21/05/2008 - Service de presse de l'IMP, 21/05/2008 - "Structural basis for the regulated protease and chaperone function of DegP", Nature, Vol 453, 12 juin 2008
