Une modification de la lysine relie le métabolisme cellulaire à l'activité des gènes
Une petite marque chimique sur un acide aminé joue un rôle étonnamment important dans la biologie cellulaire. L'acétoacétylation de la lysine relie directement l'état énergétique d'une cellule aux gènes qui s'activent ou s'éteignent.
Les cellules utilisent des marques chimiques sur les protéines pour réguler leurs fonctions. L'une des plus connues est l'acétylation : l'ajout d'un groupement acétyle sur l'acide aminé lysine. Ce processus est bien documenté. En revanche, une modification voisine, l'acétoacétylation de la lysine (Kacac), est restée longtemps mal comprise. Les chercheurs savaient qu'elle existait, mais son fonctionnement précis demeurait flou.
Une nouvelle équipe a mis au point une méthode chimique et immunologique pour détecter la Kacac de façon fiable dans les cellules. Grâce à cette approche, les chercheurs ont cartographié les protéines qui portent cette modification, ainsi que les enzymes qui l'ajoutent ou la retirent. Les résultats montrent que la Kacac est présente sur un large éventail de protéines, notamment les histones : ces structures en forme de bobine autour desquelles s'enroule l'ADN, et qui jouent un rôle clé dans la régulation des gènes.
Le lien avec le métabolisme énergétique
L'acétoacétate, la molécule à l'origine de cette modification, est un corps cétonique. Les corps cétoniques sont produits lorsque les cellules disposent de peu de glucose, par exemple lors d'un jeûne ou d'un régime pauvre en glucides. Cela rend la Kacac particulièrement remarquable : elle établit un lien direct entre l'état énergétique de la cellule et l'activité des gènes.
Ce mécanisme fournit une explication moléculaire à quelque chose que les chercheurs soupçonnaient depuis longtemps : la façon dont les cellules utilisent l'énergie influence directement les gènes qui sont actifs. Ce lien est pertinent pour comprendre le vieillissement, au cours duquel le métabolisme énergétique et la régulation épigénétique (l'activation et la désactivation des gènes sans modification de l'ADN) sont tous deux altérés.
Perspectives pour la recherche
L'étude identifie également les enzymes responsables de l'ajout et du retrait de la Kacac. Cela ouvre la voie à des interventions ciblées. Si certains profils de Kacac contribuent à des maladies ou au vieillissement, des inhibiteurs de ces enzymes pourraient en principe présenter un intérêt thérapeutique. Il faudra cependant confirmer ces pistes fondamentales dans des modèles plus proches de la clinique avant d'envisager des applications.
Faire ses propres recherches ?
Rechercher des termes comme : lysine acetoacetylation gene regulation