"Nous souhaitons comprendre comment les mutations des protéines peuvent affecter la manière dont les cellules communiquent entre elles", a déclaré Jeff Hasty, professeur de bio-ingénierie à l'UC San Diego et auteur principal de l'étude publiée le 10 novembre dans la revue Molecular Systems. Biologie. "C'est important car cela pourrait nous aider à comprendre comment les mutations contribuent aux maladies, comme le cancer, et comment développer de nouvelles thérapies pour cibler ces mutations."
Dans l'étude, Hasty et son équipe se sont concentrés sur une paire de protéines appelées LuxR et LuxI, impliquées dans la signalisation cellulaire de la bactérie Vibrio fischeri. V. fischeri est une bactérie bioluminescente qui vit dans les organes lumineux de certains poissons et calmars. Lorsque les cellules de V. fischeri sont exposées à un certain produit chimique, LuxR et LuxI interagissent pour activer un gène qui produit la luciférase, une enzyme qui émet de la lumière.
Les chercheurs ont utilisé une technique appelée transfert d’énergie par résonance de fluorescence (FRET) pour mesurer l’interaction entre LuxR et LuxI. Le FRET est un processus dans lequel l'énergie est transférée d'une molécule fluorescente à une autre. Les chercheurs ont attaché une molécule fluorescente à LuxR et une autre à LuxI, puis ont utilisé un microscope pour mesurer la quantité de transfert d'énergie entre les deux molécules.
Les chercheurs ont découvert que des mutations dans LuxR ou LuxI pourraient affecter l’interaction entre les deux protéines et que la force de l’interaction était corrélée au niveau de production de lumière. Ceci suggère que les mutations qui interfèrent avec l'interaction entre LuxR et LuxI pourraient rendre les cellules de V. fischeri moins sensibles au signal chimique qui déclenche la production de lumière.
Les chercheurs ont également découvert que les mutations de LuxR et LuxI pourraient avoir des effets différents selon le contexte dans lequel elles se produisaient. Par exemple, une mutation qui interférait avec l'interaction entre LuxR et LuxI dans une souche de V. fischeri n'avait pas le même effet dans une autre souche. Cela suggère que les effets des mutations peuvent dépendre du contexte et qu’il est important de prendre en compte l’environnement spécifique dans lequel une mutation se produit lors de l’interprétation de ses effets.
"Notre étude fournit un moyen de mesurer les effets des mutations sur les interactions protéiques de manière quantitative", a déclaré Hasty. "Ces informations peuvent nous aider à comprendre comment les mutations contribuent à la maladie et comment concevoir de nouveaux traitements pour cibler ces mutations."
En plus de Hasty, l'étude a également été co-écrite par Alexander Wong, étudiant diplômé de l'UC San Diego, et par le chercheur postdoctoral Michael Harrington. L'étude a été soutenue par les National Institutes of Health.
