Cette découverte pourrait aider à expliquer comment les cellules régulent l’activité de ces protéines essentielles, qui jouent un rôle dans tout, du transport de marchandises dans les cellules à la contraction musculaire.
L'équipe, dirigée par le physicien Juan A. Fernández, PhD, a utilisé une combinaison de techniques expérimentales et de simulations informatiques pour étudier le comportement de la kinésine, un type de moteur moléculaire qui se déplace le long des microtubules, les « autoroutes » de la cellule.
Ils ont découvert que lorsque la kinésine ne transporte pas de charge, elle passe dans un état où elle s'arrête à des points spécifiques le long du microtubule et consomme très peu d'énergie.
Cet « état de pause » est contrôlé par des changements conformationnels dans la structure du moteur, qui l’empêchent d’avancer mais lui permettent de rester lié au microtubule.
Fernández et ses collègues pensent que ce mécanisme d'économie d'énergie est essentiel pour que les cellules maintiennent l'homéostasie globale, car il empêche les moteurs moléculaires de gaspiller de l'énergie lorsqu'ils ne sont pas nécessaires.
Les chercheurs ont également découvert que l’état de pause de la kinésine est influencé par les propriétés physiques du microtubule.
Par exemple, la kinésine était plus susceptible de s'arrêter sur les microtubules plus mous et plus flexibles, ce qui pourrait aider à expliquer comment les cellules régulent le mouvement des moteurs moléculaires dans différents environnements cellulaires.
Les résultats, publiés dans la revue Nature Structural &Molecular Biology, fournissent de nouvelles informations sur les mécanismes moléculaires par lesquels les cellules régulent l'activité des protéines essentielles.
Cela pourrait avoir des implications sur la compréhension de divers processus cellulaires, notamment le transport intracellulaire, la division cellulaire et la contraction musculaire.