La recherche, publiée dans la revue Nature Communications, se concentre spécifiquement sur une protéine scramblase nommée TMEM16F.
"Comprendre le fonctionnement des scramblases est d'une grande importance médicale", a déclaré Gustavo Vasquez, chercheur postdoctoral au Département de physique de l'Illinois et auteur principal de l'étude. "L'activité ou la régulation anormale des scramblases a été associée à plusieurs problèmes médicaux, notamment des troubles neurologiques, des dystrophies musculaires et même certains types de cancer."
Les scramblases résident dans la membrane cellulaire et fonctionnent pour maintenir son équilibre. Pour ce faire, ils font basculer les lipides (acides gras) d’un côté à l’autre de la membrane. Cette action contribue à la réparation des membranes endommagées.
"Ce que nous avons découvert, c'est que les scramblases génèrent des pores membranaires suffisamment grands pour permettre à l'ensemble du groupe lipidique de passer à travers", a déclaré Vasquez. "En fait, nous avons pu montrer que la plupart des lipides étaient inversés par ce mécanisme."
Les chercheurs ont utilisé une technique connue sous le nom de « transfert d'énergie par résonance de Förster » ou FRET, pour mesurer les changements de distance entre deux colorants fluorescents fixés sur les côtés opposés de la membrane.
"En utilisant cette technique, nous avons pu constater que la membrane se dilatait et se contractait", a déclaré Leonid Chernomordik, professeur de physique à l'Illinois et co-auteur de l'étude. "Ce changement dans la forme de la membrane n'était pas aléatoire, mais suivait plutôt un modèle spécifique."
Les chercheurs pensent que la scramblase fonctionne de manière coopérative, avec plusieurs protéines travaillant ensemble pour générer les pores membranaires.
"Il est probable que les protéines scramblase s'auto-assemblent en un complexe plus vaste qui agit comme une machine pour retourner les lipides", a déclaré Vasquez. "Cette découverte a des implications importantes pour la conception de médicaments ciblant les scramblases, car elle suggère que les médicaments ciblant l'assemblage du complexe pourraient être plus efficaces que ceux ciblant les protéines individuelles."
Les chercheurs travaillent actuellement à comprendre la structure moléculaire du complexe scramblase et comment il interagit avec la membrane cellulaire.
"Ce travail fournit une base solide pour comprendre le fonctionnement de ces protéines importantes et la manière dont leur activité peut être contrôlée", a déclaré Chernomordik.
