Une équipe dirigée par des chercheurs de l'Université de Californie à San Francisco a identifié le mécanisme moléculaire par lequel la protéine Piezo1 détecte les forces mécaniques et les convertit en signaux électriques.
Piezo1 se trouve dans les membranes cellulaires des neurones sensoriels, responsables de la détection du toucher, de la pression et de la douleur. Lorsque ces neurones sont stimulés, Piezo1 s'ouvre, permettant aux ions de circuler dans la cellule et générant un signal électrique qui est envoyé au cerveau.
Les chercheurs ont utilisé une combinaison de techniques, notamment la cristallographie aux rayons X et l'électrophysiologie, pour déterminer la structure de Piezo1 et comment elle change lorsqu'elle est activée. Ils ont découvert que Piezo1 possède une structure unique en forme de lame qui agit comme un bras de levier. Lorsqu’une force est appliquée sur la lame, elle ouvre le canal, permettant aux ions de circuler à travers.
Cette découverte pourrait conduire à de nouveaux traitements pour des affections telles que la douleur chronique, les troubles anxieux et la douleur neuropathique, causées par des lésions des neurones sensoriels. En ciblant Piezo1, les chercheurs pourraient développer des médicaments qui bloquent ou améliorent son activité, en fonction de l'effet souhaité.
Les résultats, publiés dans la revue Nature, mettent également en lumière les mécanismes fondamentaux par lesquels les cellules perçoivent leur environnement. Piezo1 fait partie d'une famille de protéines impliquées dans la mécanosensation, et les chercheurs pensent que leurs découvertes pourraient également fournir un aperçu du fonctionnement de ces autres protéines.
"Notre étude fournit une compréhension détaillée de la façon dont Piezo1 détecte les forces mécaniques au niveau moléculaire", a déclaré l'auteur principal Yifan Cheng, PhD, professeur agrégé de biochimie et de biophysique à l'UCSF. "Ces connaissances pourraient conduire au développement de nouvelles thérapies pour diverses affections affectant le toucher et la sensation de douleur."
