Des chercheurs de l'Université de Columbia ont étudié le fonctionnement de la protéine membranaire LRP2, présente dans les cellules
Typiquement, LRP2 est en surfacemembrane cellulaire, attendant l'occasion d'attraper une molécule qui passe. Après qu'une protéine se lie à une molécule, la cellule absorbe la partie de sa surface contenant la protéine, formant une vésicule interne appelée endosome. LRP2 libère alors la molécule à l'intérieur de la cellule, et l'endosome ramène la protéine à la surface.
Pour comprendre le fonctionnement de ce "ferry",Les chercheurs ont prélevé des échantillons de la protéine LRP2 à partir de 500 reins de souris. Ils ont placé une partie de la protéine dans une solution avec un pH de 7,5, qui correspond à l'espace extracellulaire, et une partie dans une solution qui imite les endosomes, avec un pH de 5,2. À l'aide d'un microscope cryoélectronique, ils ont pris des photos des protéines, puis les ont connectées ensemble sur un ordinateur, créant des cartes tridimensionnelles de la protéine dans des formations ouvertes et fermées.
Le modèle 3D montre que la protéinese transforme d'une structure plus ouverte à un pH presque neutre à l'extérieur de la cellule en une forme agglomérée à un pH acide à l'intérieur de la cellule. Ces changements de forme permettent à LRP2 de capturer des molécules de l'extérieur de la cellule et de les libérer à l'intérieur de celle-ci. Les chercheurs suggèrent que les atomes de calcium chargés maintiennent la protéine ouverte au pH extracellulaire. Mais lorsque le pH baisse en raison de l'afflux d'ions hydrogène dans l'endosome, ce dernier déplace le calcium, provoquant la contraction de la protéine.
Etat ouvert et fermé de la protéine LRP2. Image : Andrew Beenken et al., Cellule
Lorsque les protéines LRP2 ne contiennent pas de mutations, elles réussissentmaintenir l’équilibre moléculaire, par exemple dans le sang et les tissus cérébraux, notent les auteurs de l’étude. Mais lorsqu’il y a des changements, même infimes, dans l’énorme anatomie moléculaire du LRP, ces protéines contribuent au développement de maladies.
Un dysfonctionnement des protéines dans les reins peut provoquerl'insuffisance rénale chronique, le syndrome de Donne-Barrow et un certain nombre d'affections néphrologiques mortelles chez les nouveau-nés. Les troubles du cerveau contribuent au développement de la maladie d'Alzheimer. Selon les scientifiques, comprendre le fonctionnement de ce mécanisme moléculaire complexe aidera au traitement de diverses maladies.
Lire la suite:
Une puissante éruption a éclaté sur le Soleil : elle a déjà affecté la Terre
Forteresse médiévale découverte accidentellement dans la forêt : la découverte a surpris les scientifiques
Des scientifiques ont découvert une nouvelle maladie génétique chez les enfants : comment elle se manifeste
En couverture : deux états de la protéine LRP2. Image : A. Fitzpatrick, A Beenken, L. Shapiro, Zuckerman Institute de Colombie