Les protéines jouent un rôle crucial dans le corps humain. Ces molécules complexes aident à maintenir la structure et la fonction des organes et des tissus, régulation de l'activité cellulaire au niveau le plus fondamental.

Comprendre le fonctionnement de ces protéines pourrait être la clé pour les utiliser dans la lutte contre la maladie - une idée que les chimistes de l'Université de Floride du Sud ont transformée en progrès.

Une nouvelle étude, dirigé par le professeur assistant de chimie de l'USF Ioannis Gelis, Doctorat., Publié dans Communication Nature , donne aux chercheurs un aperçu inédit du fonctionnement interne du complexe protéique Hsp90-Cdc37-kinase.

Un complexe protéique est un groupe de molécules protéiques individuelles qui se rassemblent et interagissent les unes avec les autres. Presque tous les processus cellulaires nécessitent la formation de ces complexes pour fonctionner correctement. Cependant, dans de nombreux cas, en particulier en présence de mutations cellulaires comme chez les patients cancéreux, ces complexes peuvent favoriser davantage la progression de la maladie.

« Si nous parvenons à comprendre comment fonctionne cette machinerie moléculaire, nous espérons pouvoir ensuite développer de nouvelles stratégies pour inhiber ces protéines, " dit Gélis.

Dans le complexe protéique étudié par l'équipe de recherche de l'USF, Hsp90 et Cdc37 agissent comme protéines chaperonnes ou auxiliaires, ce qui signifie que leur travail est d'activer et de protéger la protéine "client", dans ce cas, une kinase. Une fois activé, la kinase facilite alors une variété d'autres fonctions cellulaires. Chez les personnes en bonne santé, c'est bon. Mais, pour les cellules cancéreuses qui portent des kinases mutées, par exemple, le bon fonctionnement de ce complexe est mauvais car il favorise la progression du cancer. En substance, il protège les cellules cancéreuses.

Gelis dit que l'idée est d'empêcher ces cellules cancéreuses de fonctionner comme elles le feraient habituellement. L'astuce est d'empêcher les protéines chaperons d'activer et de protéger le client, permettant au mécanisme de défense existant de la cellule de dégrader naturellement la protéine mutée.

"Il existe de nombreuses entreprises et groupes académiques qui travaillent activement au développement d'inhibiteurs qui perturberaient ces complexes, " a déclaré Gelis. "Notre travail leur montre comment ce complexe perturbe dans des conditions physiologiques naturelles."

En utilisant la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN), Gelis et son équipe ont pu obtenir une haute résolution, images tridimensionnelles de ces protéines. Les chercheurs ont observé que l'ajout de seulement quelques atomes au Cdc37 (phosphorylation), est une modification qui entraîne un changement structurel significatif de la protéine. Une fois la phosphorylation initiale effectuée, Hsp90 subit sa propre modification qui incite l'ensemble du complexe à se séparer.

"C'est un mécanisme très complexe et intrigant par lequel la dissociation se produit dans ces complexes, " a déclaré Gelis. " La modification chimique de cette protéine singulière est très mineure, mais elle apporte un énorme changement de conformation qui a un impact sur l'ensemble du complexe. Les détails moléculaires révélés dans notre étude contribuent à une compréhension plus complète de la fonction de ces protéines et aideront à concevoir de meilleurs médicaments pour le traitement du cancer. »