Sous contrôle jusqu'à la fin - comment nos cellules se tuent elles-mêmes
Grâce à des microscopes très sensibles et à la spectroscopie RMN, le mécanisme a été élucidé jusqu'au niveau des atomes individuels
Chaque jour, des millions de cellules meurent dans notre corps. Contrairement à ce que l'on pense généralement, les cellules n'éclatent pas simplement à la fin de leur vie, mais une protéine spécifique sert de point de rupture pour la rupture de la membrane cellulaire. Des chercheurs de l'université de Bâle ont maintenant réussi à élucider le mécanisme exact au niveau atomique. Ils ont publié leurs résultats dans la revue "Nature".
Image symbolique
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Les protéines de la ninjurine-1 s'assemblent (vert/jaune) en filaments et rompent la membrane cellulaire (gris) jusqu'à la désintégration complète de la cellule. Les composants intracellulaires sont représentés en bleu.
Biozentrum, University Basel
La mort cellulaire est cruciale pour tous les organismes. Les cellules endommagées ou infectées par des virus ou des bactéries s'éliminent d'elles-mêmes en lançant un programme "suicide" intégré, qui empêche le développement de tumeurs et la propagation d'agents pathogènes dans l'organisme.
Jusqu'à récemment, on supposait que les cellules éclataient simplement et mouraient à la fin de leur vie. Des chercheurs du Biozentrum de l'université de Bâle, de l'université de Lausanne et du département de science et d'ingénierie des biosystèmes (D-BSSE) de l'ETH Zurich ont apporté de nouvelles informations sur l'étape finale de la mort cellulaire. Dans la revue scientifique "Nature", ils décrivent comment une protéine appelée ninjurine-1 s'assemble en filaments qui fonctionnent comme une fermeture éclair et ouvrent la membrane cellulaire, conduisant ainsi à la désintégration de la cellule. Ces nouvelles connaissances constituent une étape importante dans la compréhension de la mort cellulaire.
La protéine agit comme un point de rupture dans la membrane cellulaire
Divers signaux, tels que des composants bactériens, déclenchent la machinerie de mort cellulaire. Au stade final de ce processus, la membrane protectrice de la cellule est compromise par de minuscules pores qui permettent aux ions de pénétrer dans la cellule. "Le professeur Sebastian Hiller, qui dirige un groupe de recherche au Biozentrum de l'université de Bâle, explique : "On pensait généralement que la cellule gonflait jusqu'à ce qu'elle éclate sous l'effet de l'augmentation de la pression osmotique. "Nous sommes en train de comprendre comment les cellules se rompent réellement. Au lieu d'éclater comme un ballon, la protéine ninjurine-1 fournit un point de rupture dans la membrane cellulaire, provoquant une rupture à des endroits spécifiques."
En utilisant des techniques de pointe telles que des microscopes très sensibles et la spectroscopie RMN, les scientifiques ont pu élucider le mécanisme par lequel la ninjurine-1 induit la rupture de la membrane au niveau des atomes individuels. La ninjurine-1 est une petite protéine intégrée dans la membrane cellulaire.
"Lorsqu'elles reçoivent l'ordre de se suicider, deux protéines ninjurin-1 se regroupent d'abord et enfoncent un coin dans la membrane", explique Morris Degen, premier auteur de l'étude et doctorant à l'École doctorale de l'Institut suisse des nanosciences. "De grandes lésions et de grands trous sont formés par de nombreuses autres protéines qui s'attachent au coin initial. De cette manière, la membrane cellulaire est clivée morceau par morceau jusqu'à ce que la cellule se désintègre complètement". Les débris cellulaires sont ensuite éliminés par le service de nettoyage de l'organisme.
"Il est maintenant évident que les cellules n'éclatent pas sans la ninjurine-1. Elles gonflent dans une certaine mesure en raison de l'afflux d'ions, mais la rupture de la membrane dépend de la fonction de cette protéine", ajoute Hiller. "Le chapitre des manuels sur la mort cellulaire sera enrichi par ces magnifiques connaissances structurelles.
Une thérapie pour prévenir ou favoriser la mort cellulaire
La compréhension plus approfondie de la mort cellulaire facilitera la recherche de nouvelles cibles médicamenteuses. Des interventions thérapeutiques pour traiter le cancer sont envisageables, car certaines cellules tumorales échappent à la mort cellulaire programmée. De même, dans le cas de la mort cellulaire prématurée observée dans les maladies neurodégénératives telles que la maladie de Parkinson ou dans des conditions potentiellement mortelles telles que le choc septique, les médicaments qui interfèrent dans ce processus constituent une option thérapeutique potentielle.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Morris Degen, José Carlos Santos, Kristyna Pluhackova, Gonzalo Cebrero, Saray Ramos, Gytis Jankevicius, Ella Hartenian, Undina Guillerm, Stefania A. Mari, Bastian Kohl, Daniel J. Müller, Paul Schanda, Timm Maier, Camilo Perez, Christian Sieben, Petr Broz and Sebastian Hiller. Structural basis of NINJ1 mediated plasma membrane rupture in lytic cell death. Nature (2023)
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