Une équipe de scientifiques a obtenu le premier aperçu détaillé de la manière dont une grande roue moléculaire délivre des protons aux usines cellulaires, fournissant ainsi de nouvelles informations sur la manière dont les cellules génèrent de l'énergie.
La recherche, publiée dans la revue Nature, se concentre sur un complexe protéique appelé ATP synthase, que l'on trouve dans les membranes internes des mitochondries, les centrales électriques des cellules. L'ATP synthase utilise l'énergie d'un gradient de protons pour générer de l'adénosine triphosphate (ATP), la principale monnaie énergétique de la cellule.
Le complexe ATP synthase est composé de deux sous-unités rotatives, appelées sous-unités F1 et F0. La sous-unité F1 contient le site catalytique où l'ATP est synthétisé, tandis que la sous-unité F0 est responsable de la génération du gradient de protons.
La nouvelle étude, dirigée par des scientifiques de l'Université de Californie à Berkeley, révèle comment la sous-unité F0 de l'ATP synthase utilise une série de sites de liaison aux protons pour transporter les protons à travers la membrane. Les protons sont liés aux sites dans un ordre spécifique, créant une « voie de transfert de protons » qui entraîne la rotation de la sous-unité F0.
Cette rotation entraîne à son tour la rotation de la sous-unité F1, qui synthétise l’ATP.
"C'est la première fois que nous sommes en mesure de voir en détail le fonctionnement de la sous-unité F0 de l'ATP synthase", a déclaré le Dr Roderick MacKinnon, auteur principal de l'étude. "Cette nouvelle compréhension pourrait conduire au développement de nouveaux médicaments ciblant l'ATP synthase et inhibant sa fonction, ce qui pourrait avoir un potentiel thérapeutique pour diverses maladies."
L'ATP synthase est une enzyme essentielle à la production d'énergie cellulaire et son dysfonctionnement est lié à un certain nombre de maladies, notamment le cancer et les troubles neurodégénératifs. En comprenant le fonctionnement de l’ATP synthase, les scientifiques pourraient peut-être développer de nouveaux traitements pour ces maladies.
Source : Université de Californie, Berkeley
