Un métabolite du soufre commun ayant une activité antioxydante semble se former à l'aide d'une enzyme trouvée dans les mitochondries, mettant en évidence un domaine de recherche potentiel pour de futurs traitements de diverses maladies.

Les chercheurs ont acquis de nouvelles connaissances sur la formation d'un groupe de composés présents dans presque tous les organismes, qui se seraient avérés être un puissant antioxydant qui protège les cellules des dommages causés par les radicaux libres. Ils ont découvert que ces composés étaient également essentiels pour soutenir le métabolisme énergétique mitochondrial, connue sous le nom de respiration soufrée, et l'a identifié pour la première fois chez l'homme et d'autres mammifères.

Les composés, tels que l'hydropersulfure de cystéine (CysSSH) et d'autres persulfures, sont largement présents dans les cellules de la plupart des organismes, des unicellulaires aux humains, et même dans le milieu naturel et les denrées alimentaires. On pense qu'ils agissent comme un antioxydant qui protège les cellules des radicaux libres nocifs, qui sont des sous-produits de l'activité cellulaire normale ou des polluants, et peut causer diverses maladies telles que le cancer. Cependant, comment se forment ces molécules réactives de soufre, ou quel rôle ils jouent exactement au sein de ces cellules, n'a pas été bien compris.

Une équipe de chercheurs de l'Université du Tohoku, travailler avec des collègues au Japon, Hongrie, Le Royaume-Uni, et les États-Unis, centré sur une voie pour la formation de CysSSH à l'intérieur des cellules, publier leurs conclusions dans Communication Nature . Ils ont découvert que l'acide aminé L-cystéine agissait comme un élément de départ pour la synthèse de CysSSH, par une réaction catalysée par les cystéinyl-ARNt synthétases (CARS), une famille d'enzymes présentes dans la plupart des cellules de mammifères.

Il existe deux types différents d'enzymes CARS :l'une est présente dans le cytoplasme des cellules et l'autre dans les mitochondries. Les chercheurs ont inactivé les gènes qui produisent les variantes enzymatiques chez les souris et les humains. Ils ont découvert que l'enzyme dans les mitochondries est responsable de la production de la majorité de CysSSH et d'autres persulfures.

Une fois l'enzyme produite à l'intérieur des mitochondries, il se déplace à l'extérieur du cytoplasme de la cellule où il catalyse la réaction qui produit la CysSSH, les chercheurs ont trouvé. L'enzyme à l'intérieur des mitochondries est également responsable de la production d'énergie et du maintien des mitochondries, qui est souvent appelé la centrale électrique des cellules.

En identifiant le double rôle que jouent les CARS, les chercheurs ont révélé leur importance dans la défense antioxydante et la production d'énergie. Ils permettent une voie à l'intérieur des cellules qui soutiennent la respiration du soufre sans avoir besoin d'oxygène. Cela pourrait éventuellement ouvrir la voie à des recherches sur la façon dont les enzymes pourraient aider à traiter les maladies résultant d'une augmentation des oxydants ou d'un dysfonctionnement des mitochondries, comme le diabète, maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC), athérosclérose, et les maladies cardiovasculaires. Cela pourrait prolonger la vie et augmenter la qualité de vie et peut même fournir de nouvelles voies pour le diagnostic du cancer, prévention et traitement.