Dans une nouvelle recherche récemment publiée dans la revue Cell Studies, une équipe de scientifiques de l’Université du Massachusetts à Amherst a exploré les mystères de la façon dont les cellules résistent au strain. En utilisant des cellules bactériennes, les chercheurs ont découvert qu’une enzyme réparatrice des dommages. peut non seulement muter pour résoudre plusieurs problèmes cellulaires, mais peut également répondre aux changements de niveaux d’énergie cellulaire pour aider à maintenir une cellule en bonne santé.
“Ce qui nous intéresse vraiment”, déclare Peter Chien, professeur de biochimie et de biologie moléculaire à l’UMass Amherst et auteur principal de l’article, “c’est la façon dont les cellules réagissent au stress. Nous étudions une classe d’enzymes. qui ciblent et détruire les protéines nocives à l’intérieur d’une cellule. Ces protéases peuvent reconnaître sélectivement des protéines individuelles spécifiques, des protéines singulières. Mais remark font-elles cela ? Remark peuvent-elles choisir entre des protéines saines et des protéines nocives ?
Pour répondre à cette concern, Chien et ses co-auteurs se sont concentrés sur deux protéases spécifiques, connues sous le nom de Lon et ClpX. On a longtemps pensé que Lon et ClpX fonctionnaient comme des clés : chacun ne pouvait ouvrir qu’une serrure spécifique et aucune autre, et si une cellule en manquait, de graves effets secondaires se produiraient.
“Si vous avez déjà eu un colocataire d’université extrêmement désordonné”, déclare Chien, “vous savez à quel position il est critical de vider la poubelle régulièrement. Manquer la protéase Lon, c’est comme avoir un colocataire qui ne lave, ne transform ou ne nettoie jamais.”
Mais. l’équipe de Chien a commencé à remarquer quelque chose d’étrange : certaines colonies survivaient.
Cette observation a conduit à leur première découverte : ClpX peut muter pour exécuter une fonction de variety Lon. C’est comme si, pour garder votre dortoir propre, vous commenciez à laver les chaussettes de votre colocataire, mais que vous deviez sacrifier une partie de votre linge propre pour le faire.
En traçant exactement comment la mutation ClpX a permis à la protéase d’étendre sa fonction, l’équipe a fait sa deuxième découverte : le ClpX sauvage et non mutant peut également remplir certaines des fonctions de Lon, dans les bonnes disorders.
Il s’avère que ClpX est très reasonable à l’ATP, un composé organique qui est la source d’énergie de toutes les cellules vivantes. À des niveaux normaux d’ATP, ClpX se concentre sur ses propres tâches, mais à un seuil spécifique et inférieur.
“Il s’agit d’une véritable percée dans la compréhension de base du fonctionnement des cellules”, déclare Chien. “Cela change les règles : non seulement l’énergie cellulaire contrôle la vitesse de fonctionnement d’une cellule, mais aussi son fonctionnement.”
Cette recherche a été soutenue par le programme de formation sur l’interface de biologie chimique de l’UMass NIH, le Howard Hughes Clinical Institute.