Une équipe d'ingénieurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a découvert comment de minuscules protéines à l'intérieur des cellules génèrent la force nécessaire pour marcher. Cette découverte pourrait conduire à de nouvelles façons de traiter les maladies qui affectent le mouvement cellulaire, telles que le cancer et les troubles immunitaires.

Les protéines, appelées myosines, sont des protéines motrices qui convertissent l'énergie chimique en énergie mécanique. Pour ce faire, ils se lient aux filaments d’actine, qui sont des fibres longues et fines qui forment le cytosquelette des cellules. Lorsque les myosines se lient à l’actine, elles subissent un changement de conformation qui les amène à attirer le filament d’actine vers elles. Cela génère la force qui permet aux cellules de se déplacer.

L'équipe du MIT, dirigée par le professeur de génie mécanique James Spudich, a utilisé une combinaison de techniques expérimentales et informatiques pour étudier comment les myosines génèrent de la force. Ils ont découvert que la force est générée par une petite région chargée positivement de la tête de myosine. Cette région interagit avec des résidus chargés négativement sur le filament d'actine, créant une attraction électrostatique qui attire le filament d'actine vers la myosine.

L’équipe a également découvert que la force générée par les myosines est régulée par une petite protéine appelée calmoduline. La calmoduline se lie à la myosine et modifie sa conformation, ce qui affecte la force de l'interaction électrostatique entre la myosine et l'actine. Cela permet aux cellules de contrôler la force générée par les myosines et d’affiner leur mouvement.

Les découvertes de l’équipe du MIT pourraient conduire à de nouvelles façons de traiter les maladies qui affectent le mouvement cellulaire. Par exemple, des médicaments ciblant l’interaction électrostatique entre la myosine et l’actine pourraient être utilisés pour inhiber le mouvement cellulaire des cellules cancéreuses ou des cellules immunitaires qui attaquent les tissus sains. À l’inverse, des médicaments qui améliorent l’interaction électrostatique entre la myosine et l’actine pourraient être utilisés pour améliorer le mouvement cellulaire dans des maladies telles que la dystrophie musculaire.

"Nos résultats apportent une nouvelle compréhension de la façon dont les myosines génèrent de la force", explique Spudich. "Ces connaissances pourraient conduire à de nouveaux traitements pour diverses maladies qui affectent le mouvement cellulaire."

Les découvertes de l'équipe ont été publiées dans la revue Nature Structural &Molecular Biology.