Une équipe de chercheurs du Baylor College of Medicine et du Texas Children's Hospital a révélé un lien entre mTORC1 et Src, deux protéines connues pour être hyperactives dans le cancer. L'étude, publié dans la revue Communication Nature , montre que Src est nécessaire et suffisant pour activer mTORC1 et offre la possibilité de développer de nouvelles approches pour contrôler la croissance du cancer.
"Nous avons commencé cette étude parce que nous voulions déterminer si les activités accrues des protéines Src et mTORC1 dans le cancer étaient liées, " a déclaré le Dr Rituraj Pal, associé postdoctoral de génétique moléculaire et humaine et premier auteur de cette étude.
mTORC1 est essentiel pour la survie de toutes les cellules. Elle est au cœur des mécanismes qui régulent le métabolisme cellulaire, croissance et prolifération. mTORC1 joue un rôle central dans le maintien de l'équilibre entre les processus qui décomposent les molécules complexes (catabolisme) et ceux qui construisent les molécules cellulaires (anabolisme). Si cet équilibre est rompu, par exemple, si le catabolisme remplace l'anabolisme ou vice versa, la maladie peut suivre.
Pour équilibrer le métabolisme cellulaire, mTORC1 intègre un certain nombre de signaux, y compris ceux liés aux facteurs de croissance et à la disponibilité des acides aminés. Les signaux qui favorisent l'activation de mTORC1 déclenchent la croissance cellulaire en favorisant la synthèse des protéines. D'autre part, les signaux qui inactivent mTORC1 entraînent la décomposition des molécules complexes par les cellules pour produire de l'énergie.
Dans cette étude, les chercheurs ont étudié si Src contribuait à la régulation de mTORC1 qui est médiée par les acides aminés.
"Les acides aminés activent mTORC1 et, quand ils ont été enlevés, L'activité de mTORC1 a été réduite et l'activité en aval de mTORC1 a également été diminuée, " a déclaré le Dr Marco Sardiello, professeur adjoint de génétique moléculaire et humaine à Baylor et membre du Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute du Texas Children's Hospital. "Les acides aminés n'agissent pas directement sur mTORC1. Nous avons découvert que Src joue un rôle essentiel dans cette régulation médiée par les acides aminés de l'activité de mTORC1."
Les chercheurs pensent que la connexion entre mTORC1 et Src est analogue à celle d'une machine à courant alternatif et de son thermostat.
"Lorsque la température atteint la valeur définie, le thermostat allumera la climatisation. Lorsque la température descend en dessous de cette valeur, le thermostat éteint le courant alternatif, " dit Pal. " Src fait quelque chose de similaire. Lorsqu'il est informé de la présence d'acides aminés (analogue à la température atteignant la valeur de consigne), Src est suffisant et nécessaire pour transmettre cette information au reste du système et mTORC1 est activé. Lorsque les acides aminés sont absents (analogue à la température descendant en dessous de la valeur de consigne), alors Src servira de médiateur à l'inactivation de mTORC1. » Lorsque les chercheurs ont modifié Src pour qu'il soit constamment actif, il a écrasé l'effet des acides aminés sur mTORC1, qui reste actif même en l'absence d'acides aminés. Lorsque Src est hyperactif, c'est comme si le thermostat fonctionnait mal, signalant en permanence au système de rester allumé même si la température est inférieure à la valeur définie et qu'aucun refroidissement supplémentaire n'est nécessaire. L'analogie fonctionne également dans l'autre sens. Si le thermostat est cassé, même s'il fait très chaud, l'AC ne s'allume pas. Donc, si Src est défectueux d'une telle manière, il ne relayera pas les informations nécessaires à l'activation de mTORC1, même s'il est nécessaire que la cellule fonctionne correctement.
"Ce rôle de Src était complètement inconnu et inattendu, " a déclaré Pal. "Nous avons découvert que Src est nécessaire et suffisant pour activer mTORC1."
Ces résultats ont des implications importantes pour les études sur le cancer. Ils impliquent que dans les cancers dans lesquels Src est hyperactif (le thermostat fonctionne mal), il est probable que mTOR soit poussé à être constamment actif, ce qui accélère la croissance du cancer.
"Cela pourrait être un mécanisme qui permet au cancer de se développer indépendamment de ce que l'environnement lui dit, " Sardiello a déclaré. "Nous sommes ravis que ces résultats ouvrent de nouvelles approches possibles pour traiter le cancer. Dans notre laboratoire, nous essayons d'utiliser ces connaissances pour trouver des moyens de contourner les maladies neurodégénératives."
