Une étude publiée aujourd'hui offre une nouvelle compréhension de la machinerie cellulaire complexe que les cellules animales et fongiques utilisent pour assurer une division cellulaire normale, et les scientifiques disent que cela pourrait un jour conduire à de nouvelles approches thérapeutiques pour certains types de cancers.

La recherche a révélé un comportement totalement inattendu à propos d'une protéine « motrice » qui fonctionne comme les chromosomes sont séparés pendant la division cellulaire. Les résultats ont été publiés dans Communication Nature .

Les travaux ont été dirigés par Weihong Qiu, professeur adjoint de physique au College of Science de l'Oregon State University, en collaboration avec des chercheurs de l'Université du Henan en Chine et de l'Université des services en uniforme des sciences de la santé du Maryland.

Les protéines motrices sont de minuscules machines moléculaires qui convertissent l'énergie chimique en travail mécanique. Ce sont les "véhicules" miniatures d'une cellule, et se déplacer sur un réseau de pistes communément appelé le cytosquelette. Ils transportent les cargaisons cellulaires entre les emplacements et génèrent des forces pour positionner les chromosomes. Mais malgré des efforts de recherche intensifs pendant de nombreuses années, les mécanismes sous-jacents aux actions de nombreuses protéines motrices ne sont pas encore clairs.

Dans cette étude, les chercheurs se sont concentrés sur une protéine motrice particulière, appelé KlpA, et a utilisé une méthode de microscopie optique à haute sensibilité pour suivre directement le mouvement des molécules KlpA individuelles sur la piste du cytosquelette. Ils ont découvert que KlpA est capable de se déplacer dans des directions opposées - une découverte inhabituelle. On pense que les protéines motrices de type KlpA sont exclusivement des véhicules à sens unique.

Les chercheurs ont également découvert que KlpA contient un composant semblable à un engrenage qui lui permet de changer de direction de mouvement. Cela lui permet de se localiser dans différentes régions à l'intérieur de la cellule afin de garantir que les chromosomes sont correctement divisés pour une division cellulaire normale.

"Autrefois, On pensait que les protéines motrices de type KlpA étaient largement redondantes, et par conséquent ils n'ont pas été beaucoup étudiés, " dit Qiu.

« Il devient clair que les moteurs de type KlpA chez l'homme sont essentiels à la prolifération et à la survie des cellules cancéreuses. Nos résultats aident à mieux comprendre d'autres protéines motrices de type KlpA, y compris celles des humains, ce qui pourrait éventuellement conduire à de nouvelles approches du traitement du cancer. »

Qiu et ses collègues se disent enthousiasmés par leurs futures recherches, qui peut découvrir le principe de conception au niveau atomique qui permet à KlpA de se déplacer dans des directions opposées. Et il peut y avoir d'autres applications.

"KlpA est une protéine motrice fascinante car c'est la première du genre à démontrer un mouvement bidirectionnel, " a déclaré Qiu. "Cela nous offre une occasion en or d'apprendre de Mère Nature les règles que nous pouvons utiliser pour concevoir des dispositifs de transport à base de protéines motrices. Espérons que dans un avenir proche, nous pourrions concevoir une robotique à base de protéines motrices pour l'administration de médicaments d'une manière plus précise et contrôlable. »