Les principaux composants de toutes les graisses corporelles sont les acides gras. Leur production est initiée par l'enzyme ACC. Des chercheurs du Biozentrum de l'Université de Bâle ont maintenant démontré comment l'ACC s'assemble en filaments distincts. Comme le rapportent les chercheurs dans La nature , le type de filament formé contrôle l'activité de l'enzyme, et donc la production d'acides gras.

Les graisses sont des molécules très diverses qui servent de carburant et de stockage d'énergie, et ils constituent les éléments constitutifs des membranes cellulaires, hormones et messagers. Malgré la diversité des graisses, tous les acides gras sont issus du même précurseur. Une seule enzyme initie sa production :l'acétyl-CoA-carboxylase (ACC). L'ACC est donc la clé de voûte de la synthèse des acides gras et la compréhension de son architecture est essentielle pour traiter de nombreuses maladies.

Alors que l'enzyme et sa fonction dans le métabolisme sont connues depuis près de 60 ans, les scientifiques ont très peu compris la structure de l'ACC. En réalité, les manuels de biochimie modernes continuent de montrer des images anciennes et floues de filaments formés par l'ACC, laissant le comment et le pourquoi de la formation des filaments une énigme. Maintenant, une équipe de chercheurs dirigée par le professeur Timm Maier du Biozentrum de l'Université de Bâle a affiné le tableau. "Nous avons résolu cette énigme de longue date du métabolisme, " rapporte Maier. " L'élucidation des architectures détaillées des filaments ACC a révélé leur impact sur l'activité enzymatique. "

L'ACC est un régulateur clé du métabolisme et l'enzyme stimulateur de la production d'acides gras. D'où, la réglementation de l'activité des ACC est très complexe. Seulement environ la moitié de l'enzyme ACC catalyse les réactions chimiques tandis que l'autre moitié est responsable du contrôle de l'activité de l'ACC, agissant comme un capteur pour la demande de produits ACC et servant d'interrupteur marche-arrêt de l'enzyme.

L'activité de l'ACC n'est pas toujours la même. Selon sa forme, l'activité est élevée ou faible. Les métabolites signalant un excès de glucides conduisent l'enzyme à son état actif. "Des dizaines d'enzymes ACC sont liées pour former un seul filament, " dit Maier. " Dans ce filament, les domaines enzymatiques sont agencés de manière stable pour interagir fonctionnellement les uns avec les autres. Ce n'est qu'alors que l'ACC peut catalyser efficacement les réactions chimiques et stimuler la production d'acides gras. Lorsque l'ACC n'est pas intégré dans un filament, les domaines enzymatiques sont liés de manière flexible et ne collaborent pas de manière productive. " L'ACC peut également être désactivé par la formation de filaments. Des facteurs de contrôle spécifiques forcent l'ACC à former des filaments inactifs, dans laquelle les domaines enzymatiques sont strictement séparés. Ce mode de régulation polyvalent en modifiant la forme globale de l'enzyme est unique et était auparavant inconnu.

L'ACC comme structure cible pour le développement de médicaments

En raison de son rôle crucial dans le métabolisme, L'ACC est une cible importante pour le développement de médicaments. L'inhibition de l'activité de l'ACC a le potentiel de lutter contre les cancers ou certaines infections virales, car les cellules tumorales à prolifération rapide et les virus à enveloppe membranaire nécessitent une quantité particulièrement importante d'acides gras comme composants membranaires. L'ACC peut également servir de cible pour contrôler les facteurs de risque de développer des maladies cardiovasculaires et du diabète liés à un métabolisme aberrant des lipides et des glucides, résumé comme « syndrome métabolique ». Cette étude ouvre de nouvelles possibilités pour le développement d'inhibiteurs sélectifs de l'ACC qui interfèrent avec l'activation et la formation des filaments de l'ACC et limitent finalement la biosynthèse des acides gras.