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L'homéostasie des protéines dans les neurones

La fonction des cellules est maintenue dynamiquement par régulation de la synthèse et de la dégradation des protéines. Les scientifiques européens ont étudié comment ces processus opposés sont régulés dans les neurones.
L'homéostasie des protéines dans les neurones
Les synapses neuronales possèdent 100-500 espèces de protéines qui vont dans leur nombre de copies au niveau des synapses individuelles. Pour maintenir la fonction synaptique neuronale, la synthèse, le trafic et la dégradation de ces protéines doivent être étroitement contrôlés. Bien qu'il y ait une association directe entre l'homéostasie des protéines et des changements dans le corps cellulaire et le protéome synaptique, on ignore encore comment ces deux processus sont coordonnés.

Traditionnellement, l'on supposait que toutes les protéines requises pour la fonction neuronale étaient synthétisées dans le corps cellulaire neuronal. Toutefois, des rapports récents ont contesté cette perception en démontrant la synthèse locale des protéines dans les axones et les dendrites. Cela suggère en outre que la machinerie de dégradation et de synthèse des protéines doit être présente dans le même compartiment sous-cellulaire et doit être coordonnée pour atteindre la concentration de protéines nécessaire.

Le portée du projet NEURONALPROTEOSTASIS (Synaptic stability and modifiability: protein synthesis and degradation in neurons), financé par l'UE, était de comprendre comment la dégradation et la synthèse des protéines fonctionnaient ensemble pour faciliter la plasticité neuronale. En outre, les scientifiques souhaitaient étudier l'interaction de la dégradation et de la synthèse des protéines spécifiquement dans les dendrites.

Les activités du projet portaient en particulier sur la voie ubiquitine protéasome, une des principales voies de dégradation des protéines. À l'aide d'inhibiteurs du protéasome, les chercheurs ont découvert une diminution dramatique de la synthèse des protéines après une inhibition de la dégradation des protéines. De manière intéressante, cette diminution de la dégradation générale des protéines a été accompagnée d'une augmentation dans la synthèse des protéines spécifiques. Lorsque les scientifiques ont étudié de plus près la nature de cette observation, ils ont découvert un composé chimique capable d'inverser l'arrêt de la synthèse des protéines après l'inhibition du protéasome.

Collectivement, les résultats du projet NEURONALPROTEOSTASIS jettent les bases des futures études dans la coordination spécifique de la synthèse et de la dégradation des protéines dans les dendrites neuronaux. Une bonne compréhension de cette interaction dans les cellules post-mitotiques telles que les neurones aideront à comprendre comment ces cellules gèrent les conditions de stress. C'est d'une importance capitale étant donné que le dysfonctionnement du protéasome est associé aux maladies de Parkinson et d'Alzheimer.

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Mots-clés

Neurones, synthèse des protéines, dendrites, NEURONALPROTEOSTASIS, protéasome