Des chercheurs du Biozentrum de l'Université de Bâle ont mis au point une méthode pour suivre le mouvement des protéines à l'intérieur de la cellule. Ils ont marqué des protéines avec de minuscules nanocapteurs, les nanocorps, qui permettent aux scientifiques de suivre et de tracer en direct la voie des protéines à travers la cellule. La méthode décrite dans le présent numéro de PNAS convient à un large éventail d'objectifs de recherche.

Les protéines membranaires sont un composant de base de chaque cellule individuelle du corps humain et jouent un rôle vital dans la structure de la cellule, métabolisme et transport. Ils garantissent que de nombreuses substances, comme les hormones et autres protéines, sont transportés de la surface cellulaire dans la cellule ou effectués à nouveau.

Il est assez facile de déterminer la distribution des protéines membranaires dans la cellule. Le suivi des chemins qu'ils empruntent à l'intérieur de la cellule et l'identification de leur destination prévue sont considérablement plus difficiles. Le nouvel outil nanocorps, développé par le groupe de recherche Spiess au Biozentrum, Université de Bâle, permet d'observer le mouvement des protéines dans et hors de la cellule. À l'avenir, cette méthode quantitative peut également être appliquée pour élucider les mécanismes de transport moléculaire à l'intérieur des cellules.

De minuscules anticorps comme nanocapteurs

Les chercheurs ont utilisé des nanobodies, petits fragments d'anticorps. Ceux-ci se composent uniquement d'une seule chaîne protéique et donc, contrairement aux anticorps composés de quatre protéines, ils ont l'avantage de ne faire qu'environ un dixième de la taille, très compact et stable. "Les nanocorps ont été obtenus à l'origine à partir de chameaux et de lamas. Nous avons modifié les nanocorps, afin que nous puissions les produire à l'aide de bactéries et les utiliser comme nanocapteurs, " dit le professeur Martin Spiess.

Les nano tags permettent un suivi en direct

Les nanobodies peuvent être génétiquement modifiés pour devenir fluorescents. « Nous les attachons comme une étiquette à la protéine ciblée, où ils restent fixés quel que soit le chemin emprunté par la protéine pour entrer dans la cellule, " explique Dominik Buser, un post-doctorant dans le laboratoire de Martin Spiess et le premier auteur de l'étude. A l'aide d'un microscope, la voie d'entrée et de distribution des protéines de surface peut être observée dans les cellules vivantes.

« Le nanocapteur avec son colorant fluorescent rend visible les mouvements exacts des protéines. Cela nous permet de suivre les voies naturelles empruntées par les protéines dans la cellule, ainsi que la vitesse de transport à l'intérieur de la cellule. les chercheurs ont modifié les nanocorps, de manière à ce que les protéines puissent être localisées dans la cellule par le microscope électronique.

À l'avenir, l'équipe de recherche prévoit d'appliquer cette nouvelle méthode pour suivre et tracer diverses protéines et étudier de plus près leurs voies de transport.