IRE1, le capteur de stress cellulaire qui révèle comment les cellules survivent aux dommages
Quand les cellules produisent trop de protéines endommagées, elles se retrouvent sous stress. Un programme d'urgence intégré leur permet de survivre. De nouvelles recherches montrent désormais comment le déclencheur de ce programme fonctionne à l'échelle atomique.
Ce déclencheur s'appelle IRE1. C'est une protéine enchâssée dans la membrane du réticulum endoplasmique, la partie de la cellule où les protéines sont fabriquées et repliées sur elles-mêmes. Lorsque trop de protéines mal repliées s'accumulent, IRE1 active un programme de récupération plus large, appelé réponse aux protéines dépliées (UPR, pour unfolded protein response).
La façon dont IRE1 détecte une anomalie était restée longtemps obscure. Les chercheurs ont eu recours à des simulations informatiques poussées, totalisant 137 microsecondes de modélisation moléculaire atomistique, pour cartographier les mouvements moléculaires d'IRE1. Ils ont identifié deux poches de liaison sur la protéine, où les protéines mal repliées viennent se fixer. Cette fixation stabilise de plus grands complexes IRE1 et amplifie le signal d'alerte.
Des implications pour le vieillissement et la maladie
L'UPR est directement liée au vieillissement, car l'accumulation de protéines endommagées s'accroît avec l'âge. Les cellules perdent progressivement leur capacité à faire face à cette accumulation, ce qui joue un rôle dans les maladies neurodégénératives, le diabète et les maladies cardiaques. Mieux comprendre comment IRE1 contrôle ce système pourrait ouvrir des pistes thérapeutiques pour renforcer ou réorienter la réponse cellulaire au stress.
Une vieille controverse tranchée
L'étude, publiée dans eLife, règle également un débat de longue date. Des travaux antérieurs avaient produit des résultats contradictoires sur la façon dont IRE1 reconnaît ses molécules signal. Les nouvelles simulations suggèrent que les deux mécanismes précédemment proposés peuvent être corrects selon le contexte. Il ne s'agit pas d'une alternative stricte, mais d'un système adaptable.
Ces résultats restent pour l'heure issus de modélisations : une validation dans des cellules et des organismes vivants sera nécessaire avant toute application thérapeutique.
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Recherche par exemple :
- unfolded protein response endoplasmic reticulum
- IRE1 activation cell stress
- protein folding aging