Des chercheurs de l'Université du New Hampshire ont signalé le premier modèle structurel d'une enzyme clé, et sa protéine activatrice, qui peuvent jouer un rôle dans certaines maladies oculaires héréditaires comme la rétinite pigmentaire et la cécité nocturne.

« Il y a eu des recherches substantielles sur la voie biochimique impliquant cette enzyme, connu sous le nom de PDE6, mais définir des modèles au niveau atomique est important pour localiser les mutations de PDE6 afin de comprendre pourquoi elles provoquent des maladies et comment nous pouvons développer de nouvelles interventions thérapeutiques pour gérer les maladies rétiniennes, " a déclaré Rick Côté, directeur du Centre de recherche biomédicale et biotechnique intégrée et chercheur principal de l'étude.

La vision commence dans les cellules photoréceptrices de la rétine qui contiennent des bâtonnets, responsable de la vision en basse lumière, et des cônes, qui sont actifs dans une lumière plus vive et capables de vision des couleurs. Lorsque la lumière est absorbée par les bâtonnets et les cônes, il déclenche une voie qui active l'enzyme phosphodiestérase 6, ou PDE6. Cela génère une impulsion nerveuse vers le cerveau qui aboutit finalement à une perception visuelle. Certaines maladies oculaires génétiquement héréditaires sont causées par des mutations de la PDE6, ou sa protéine activatrice, transducine, pouvant entraîner des troubles de la vision normale ou même une cécité totale.

Dans l'étude, récemment publié dans le Journal de chimie biologique , les chercheurs ont rapporté comment ils ont pu utiliser la réticulation chimique combinée à une analyse par spectrométrie de masse pour résoudre la structure de la PDE6 dans ses états non activé et activé par la transducine. Cette approche a permis de visualiser des régions flexibles de sous-unités catalytiques et inhibitrices individuelles de PDE6 qui étaient mal résolues dans des travaux antérieurs ainsi que l'architecture moléculaire globale du complexe protéique activé.

« Déterminer la structure de ces protéines de signalisation visuelle a toujours été un défi en raison de leur complexité, " a déclaré Michael Irwin, doctorant en biochimie et auteur principal. "Avoir des informations structurelles détaillées sur la façon dont la PDE6 est activée par la transducine nous aidera à comprendre les causes moléculaires des troubles visuels et des maladies cécitantes résultant de mutations dans ces protéines."

Le traitement médical actuel pour de telles maladies rétiniennes génétiquement héréditaires peut inclure une thérapie génique ou des médicaments destinés à inhiber le processus de la maladie. Cependant, ils ne réussissent pas toujours à rétablir l'équilibre de la PDE6 et à prévenir la cécité. Les scientifiques pensent que connaître les structures moléculaires de ces protéines de signalisation visuelle et comment elles interagissent les unes avec les autres peut offrir des indices pour le développement de nouveaux médicaments à la fois pour restaurer la vision et prévenir la cécité.

La recherche a été financée par le National Eye Institute, l'Institut national des sciences médicales générales, l'Institut national de la santé de l'enfant et du développement humain, la Fondation nationale des sciences, et le Bureau de recherche de l'UNH.