Les récepteurs membranaires sont des protéines qui traversent la membrane cellulaire et permettent aux cellules de communiquer avec leur environnement. Ils jouent un rôle essentiel dans divers processus cellulaires, notamment la croissance, la différenciation et le métabolisme cellulaire. Cependant, l’étude des récepteurs membranaires s’est avérée difficile en raison de leur structure complexe et de leur nature dynamique.
Aujourd'hui, des biophysiciens de l'Université de Californie à Berkeley ont développé une nouvelle façon d'étudier les récepteurs membranaires en utilisant une technique appelée « transfert d'énergie par résonance de fluorescence à molécule unique » (smFRET). Cette technique permet aux chercheurs de mesurer la distance entre deux points d’une molécule protéique avec une précision à l’échelle nanométrique.
Les chercheurs ont utilisé smFRET pour étudier la structure et la dynamique du récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR), un récepteur membranaire impliqué dans la croissance et la prolifération cellulaire. Ils ont découvert que l’EGFR subit une série de changements conformationnels lors de sa liaison à son ligand, l’EGF. Ces changements permettent à l'EGFR d'interagir avec d'autres protéines et de lancer une cascade de signalisation conduisant à la croissance cellulaire.
Les chercheurs affirment que leur nouvelle technique sera utile pour étudier la structure et la dynamique d’autres récepteurs membranaires. Cela pourrait conduire à une meilleure compréhension de la manière dont les cellules communiquent avec leur environnement et de la manière dont les récepteurs membranaires contribuent à la maladie.
Comment fonctionne smFRET ?
smFRET est une technique qui utilise deux colorants fluorescents pour mesurer la distance entre deux points d'une molécule. Les deux colorants sont attachés à des parties différentes de la molécule et lorsqu’ils sont proches l’un de l’autre, ils émettent une lumière d’une couleur différente de celle lorsqu’ils sont éloignés.
Les chercheurs ont utilisé smFRET pour mesurer la distance entre deux points de l'EGFR. Un colorant était attaché au domaine extracellulaire de l’EGFR et l’autre colorant était attaché au domaine transmembranaire. Lorsque l'EGFR était lié à l'EGF, la distance entre les deux colorants diminuait, indiquant que l'EGFR avait subi un changement de conformation.
Quelles sont les implications de cette recherche ?
Les chercheurs affirment que leur nouvelle technique sera utile pour étudier la structure et la dynamique d’autres récepteurs membranaires. Cela pourrait conduire à une meilleure compréhension de la manière dont les cellules communiquent avec leur environnement et de la manière dont les récepteurs membranaires contribuent à la maladie.
Par exemple, les chercheurs affirment que leur technique pourrait être utilisée pour étudier la structure et la dynamique des récepteurs couplés aux protéines G (GPCR). Les GPCR constituent une grande famille de récepteurs membranaires impliqués dans divers processus cellulaires, notamment la vision, l'odorat et le goût. La dérégulation des GPCR a été associée à diverses maladies, telles que le cancer et les maladies cardiaques.
Les chercheurs affirment que leur technique pourrait aider à identifier de nouveaux médicaments ciblant les GPCR et d’autres récepteurs membranaires. Cela pourrait conduire à de nouveaux traitements pour diverses maladies.
