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Une connaissance moléculaire de la fonction des chaperons

Plusieurs maladies sont associées à un mauvais repliement et à l'agrégation des protéines Comprendre le mécanisme moléculaire responsable du repliement correct des protéines pourrait conduire à la conception de nouvelles interventions thérapeutiques.
Une connaissance moléculaire de la fonction des chaperons
La fonction protéique dépend notamment de sa structure tridimensionnelle. Elle subit l'influence de la combinaison de la séquence linéaire protéique et de l'étirement constant des forces imposés par les chaperons moléculaires qui aident le repliement mécanique ou le dépliement d'une protéine individuelle.

Les scientifiques du projet FORCECHAPERONES (Chaperones mediated mechanical protein folding), financé par l'UE, ont exploré les mécanismes moléculaires à travers lesquels les protéines s'équilibrent dans une certaine structure tertiaire avec l'aide des chaperons. Ils ont utilisé la spectroscopie à force de serrage sur une seule molécule pour suivre la trajectoire complète du repliement d'une protéine individuelle sous pression. À l'aide de différents substrats de protéine, ils ont élucidé la dynamique conformationnelle d'une simple protéine en repliement et l'effet des différents chaperons sur ce processus.

La technique a permis aux chercheurs de faire la distinction entre les états protéiques dégradés et dépliés et d'identifier les liens entre chaperons et états. Fait intéressant, le chaperon AdnJ a présenté un comportement différent sur deux différents substrats, soulignant ainsi l'importance d'une séquence de consensus dans sa liaison aux différentes protéines.

Par ailleurs, les scientifiques ont exploré le dépliement mécanique des chaperons eux-mêmes. À travers la conception de différents mutants, ils ont pu conclure que l'AdnJ a suivi une voie de dépliement mécanique séquentielle qui ne ressemblait pas à un processus de dépliement hiérarchique typique. Par ailleurs, la liaison des peptides hydrophobes avec le chaperon a considérablement accru sa stabilité mécanique.

Si l'on considère que les maladies d'Alzheimer ou de Parkinson sont associées à l'agrégation des protéines, comprendre comment empêcher ou restaurer les protéines mal repliées dans leur structure native présente d'importantes ramifications cliniques. Une meilleure connaisance du mécanisme moléculaire de la fonction de chaperon donne la possibilité de les utiliser comme cibles thérapeutiques.

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Mots-clés

Chaperon, protéine, agrégation, repliement, spectroscopie à force de serrage sur une seule molécule, AdnJ