Hervé Henry
Cancers, maladies dégénératives : la dérégulation des voies de interaction internes de nos cellules est à l’origine de nombreuses affections. Les microtubules – filaments protéiques microscopiques – jouent un rôle very important dans le contrôle de ces échanges. Cependant, leurs mécanismes restent mal compris. Une équipe de l’Université de Genève (UNIGE) a identifié un nouveau mécanisme, impliquant deux protéines, qui régit leur croissance. Cette découverte ouvre des perspectives inédites pour le développement de nouveaux traitements pouvant agir au cœur même des cellules. Ces résultats sont publiés dans les Actes de la National Academy of Sciences (PNAS).
De même qu’une ville a besoin de réseaux de transportation fluides pour ses échanges et son développement, les cellules ont besoin de « routes » internes microscopiques pour s’approvisionner, croître et se diviser. Ces « routes » sont appelées « microtubules ». Ce sont de longs filaments protéiques qui forment l’épine dorsale de la cellule. Des problèmes de régulation peuvent provoquer des maladies telles que le cancer et des problems neurodégénératifs.
Comprendre leur fonctionnement – et en particulier les mécanismes qui contrôlent et régulent leur croissance – est donc critical. Bien que des progrès significatifs aient été réalisés dans ce domaine au cours des quarante dernières années, la complexité de ce système go on de nécessiter des recherches intenses.
Deux protéines clés
Les travaux récents de Charlotte Aumeier, professeure assistante au Département de biochimie de la Faculté des sciences de l’UNIGE, apportent de nouveaux éclairages sur le fonctionnement du microtubule. Il montre remark deux protéines spécifiques, CLIP-170 et EB3, subissent une séparation de stage liquide-liquide à l’extrémité du microtubule au cours de sa croissance. Autrement dit, ces deux protéines se séparent du milieu liquide cellulaire pour former une seconde stage liquide à l’extrémité du microtubule, comme une goutte d’huile dans l’eau.
Les microtubules sont des buildings dynamiques qui se construisent et se déconstruisent continuellement. “Ce phénomène de séparation de phases, au niveau du microtubule, augmente la concentration de protéines, dont la tubuline, et stimule significativement le taux de croissance des microtubules tout en réduisant les événements de dépolymérisation, c’est à dire les événements de désintégration des microtubules”, explique Charlotte Aumeier, la dernière auteur de l’étude. Ce mécanisme semble donc contrôler la dynamique des microtubules cellulaires de manière très concrète.
Action commune
Julie Miesch, doctorante au laboratoire de Charlotte Aumeier et première auteure de l’étude, explique que “c’est la synergie entre CLIP-170 et EB3 qui assure la régulation de la croissance des microtubules, grâce à un mécanisme de séparation de phase liquide-liquide”.. Pris individuellement, CLIP-170 n’a aucune interaction avec la tubuline. Quant à l’EB3, bien qu’il soit capable d’interagir avec la tubuline, il ne forme que de minuscules agrégats en area. La combinaison de ces deux protéines permet de réguler localement la vitesse de croissance des microtubules.
Le rôle de ces deux protéines a été observé par mesures in vitro puis in cellulo en combinant deux méthodes, la microscopie à fluorescence par réflexion interne totale et la microscopie confocale à haut débit, disponibles à l’UNIGE au sein de la plateforme Accessibility GENEVA.
Ces résultats mettent en évidence un nouveau niveau de régulation dans le contrôle de la dynamique des microtubules. Cela ouvre la possibilité de trouver de nouvelles cibles dans le développement de nouvelles thérapies anticancéreuses. Cette avancée promet d’élargir encore davantage notre compréhension et notre capacité à agir au cœur même des processus cellulaires.
