Ce qui fait fonctionner le corps d'une personne ou de tout autre organisme peut se résumer en un mot :les protéines.

Ces grosses molécules effectuent presque tous les processus dans les organismes vivants, y compris déplacer d'autres molécules d'un endroit à un autre, réplication de l'ADN, transmettre l'information génétique des gènes aux cellules, contrôler la réponse immunitaire, stimuler le métabolisme et développer les muscles. Toutes les molécules de protéines ne sont pas créées égales, bien que, et certains sont mieux compris que d'autres.

Maintenant, une équipe de scientifiques dirigée par un biologiste de l'Université Johns Hopkins a percé un élément clé du mystère entourant les protéines qui ont émergé comme un type distinct il y a moins de 30 ans. La découverte rapportée dans le journal en ligne eLife pourrait éventuellement conduire à des traitements pour des maladies allant du cancer aux troubles neurologiques.

Vincent Hilser, professeur et président du département de biologie Johns Hopkins, dit qu'il n'est pas possible de dire quand cette nouvelle recherche se traduira par des traitements améliorés, "mais ce qui est clair, c'est que comprendre comment ces choses fonctionnent est une étape critique vers cela."

Ces soi-disant "protéines intrinsèquement désordonnées" ne ressemblent pas au type plus familier, mais ils représentent environ 40 pour cent de toutes les protéines. Peut-être plus important, elles constituent la majorité des protéines impliquées dans le processus appelé « transcription ». C'est ainsi que les instructions du code génétique sont transmises aux cellules et finalement aux tissus corporels.

On ne sait pas exactement comment les erreurs de transcription affectent la santé humaine, mais on sait que ces erreurs sont impliquées dans la plupart des cancers, dit Hilser.

"Ce sera probablement le cas pour comprendre beaucoup, sinon la plupart, cancéreux, il va falloir comprendre le désordre, " il a dit, signifiant protéines désordonnées.

Jusqu'au début des années 90, les scientifiques ne connaissaient que les protéines "structurées", existant sous forme de formes uniques qui répondent lorsqu'une molécule régulatrice s'y lie, changer leur forme et contrôler leur fonction. Ces molécules de protéines ont été comparées à des créations d'origami pliées dans une forme particulière.

Tout ce qui apparaissait dans les expériences qui ne correspondait pas à ce profil était souvent rejeté comme un problème avec l'expérience, ou une forme anormale qui n'était pas biologiquement significative.

Ces valeurs aberrantes ont depuis été reconnues comme une forme légitime de protéine, bien qu'on lui donne un nom quelque peu désobligeant. Ils ne se replient pas, ils ne prennent aucune forme unique autre que des brins de "spaghetti, " comme le dit Hilser. D'où le "désordre" dans le nom, par opposition aux protéines "structurées" - et une partie du mystère.

Si la structure est la marque de la molécule régulatrice qui fait son travail - déterminer l'activité et la fonction des protéines - alors que faire des protéines qui ne le font pas ? Qu'est-ce qui contrôle les activités de ces brins informes ?

Les scientifiques, neuf de Johns Hopkins et un de l'Université de Houston, se propose de répondre à la question. Ils ont choisi pour leur étude une protéine désordonnée prélevée sur des cellules humaines appelée récepteur des glucocorticoïdes, qui régule les gènes qui contrôlent, entre autres fonctions, métabolisme et réponse du système immunitaire.

En manipulant des segments de la protéine en laboratoire, ils ont pu montrer comment une portion agit sur une autre, et que la protéine désordonnée crée des versions d'elle-même pour agir presque à la place des molécules régulatrices qui régissent son activité. La protéine désordonnée utilise une dynamique d'activation-répression entre les sections de la chaîne désordonnée pour réguler ses propres activités et celles d'autres protéines.

"Notre travail a découvert le langage de la communication de ces morceaux de spaghetti, " a déclaré Hilser. "Nous avons montré que ces morceaux de spaghetti interagissent les uns avec les autres un peu comme des aimants qui attirent et repoussent, créer une sorte de "tir à la corde", " et que le corps peut fabriquer différentes versions de la protéine pour déterminer quelle partie gagne le tir à la corde."

Encore à expliquer, il a dit, est de savoir comment se produisent les interactions entre ces protéines et les sous-sections et comment tout cela peut finalement être utilisé pour traiter les troubles qui surviennent lorsque les choses tournent mal avec ces molécules au cœur de presque toutes les fonctions vitales.