La protéine de stress Hsp70 surveille les dommages à l'ADN dans les cellules
Une protéine surtout connue pour aider d'autres protéines à se replier correctement joue en réalité un rôle inattendu dans la réponse cellulaire aux dommages à l'ADN. Cette découverte ajoute une nouvelle fonction à l'une des molécules les plus étudiées en biologie.
Hsp70 est une chaperonne : elle aide d'autres protéines à adopter la bonne forme et les empêche de s'agréger. Les cellules produisent davantage de Hsp70 en situation de stress, comme une élévation de température ou un manque de nutriments. C'est pourquoi on l'appelle protéine de choc thermique.
La nouvelle découverte porte sur une modification chimique précise. Les chercheurs ont montré que Hsp70 est phosphorylée à un site particulier (T495) lorsque les cellules accumulent des dommages à l'ADN, surtout quand un mécanisme de réparation appelé réparation par excision de base est débordé. La phosphorylation consiste à ajouter un groupement phosphate à une protéine, ce qui modifie son comportement.
Un lien avec le cycle cellulaire
Cette phosphorylation n'est pas aléatoire. Elle survient à un moment précis du cycle cellulaire, le programme qui régit la division des cellules. Chez la levure, des variants de Hsp70 mimant ou bloquant cette modification ont influencé la poursuite de la division cellulaire. Cela suggère que Hsp70 contribue à décider si une cellule endommagée peut continuer à se diviser.
Ce rôle est pertinent pour le vieillissement. Les cellules qui présentent des dommages importants à l'ADN et qui continuent de se diviser favorisent l'apparition de cancers et l'accumulation de cellules dysfonctionnelles dans les tissus. Une protéine qui aide à maintenir cette frontière est donc potentiellement importante.
Un site ancien, un sens nouveau
Ce qui rend cette découverte remarquable, c'est que le site de phosphorylation de Hsp70 est très conservé au cours de l'évolution. Une telle conservation indique une fonction ancienne et biologiquement importante, même si elle vient seulement d'être mise en évidence. Le pathogène Legionella pneumophila était déjà connu pour exploiter ce même site afin de manipuler les cellules hôtes, ce qui laissait présager une pertinence fonctionnelle. Il est désormais confirmé que les cellules humaines l'utilisent également.
Des travaux ultérieurs devront établir si cette modification joue un rôle dans des maladies liées à l'âge où les dommages à l'ADN s'accumulent, comme les syndromes de vieillissement accéléré ou les maladies neurodégénératives.