Définir la conformation de la protéine membranaire
Les protéines membranaires servent de canaux d'entrée des ions, des nutriments et des médicaments. De plus, elles reçoivent des signaux de l'environnement qu'elles transmettent dans les cellules, ce qui contribue à la communication intercellulaire. Presque la moitié des médicaments fonctionnent en s'associant aux protéines membranaires, d'où leur importance médicale mais aussi le besoin d'en déterminer la structure. Néanmoins, la nature hydrophobe des protéines membranaires est incompatible avec les techniques établies d'analyse structurelle, comme la cristallographie à rayons X et la spectroscopie RMN. Financé par l'UE, le projet MEMBRANE PROTEINS (Visualizing the structure and function of elusive membrane receptor proteins of the human cell) a œuvré à développer une autre méthode pour déterminer la conformation des protéines membranaires. Dans ce cadre, les chercheurs ont utilisé une technologie alternative puissante fondée sur la spectrométrie de masse afin de mesurer l'échange d'hydrogène/deutérium (HDX) des protéines en solution. À l'aide de cette technique, le consortium a examiné la structure et les interactions du récepteur de cellule T (TCR), qui participe à la présentation des antigènes et est essentiel pour les réponses immunitaires chez l'homme. En évaluant les différences entre le TCR soluble et le TCR lié par les complexes adéquats de CMH chargés d'antigènes, les scientifiques ont obtenu de précieuses informations sur la structure. Les résultats ont montré que les domaines constants et variables dans les deux chaînes de TCR possédaient un noyau très protégé. Après la liaison complexe du CMH, les scientifiques ont observé un HDX plus faible dans plusieurs régions distinctes du TCR, indiquant que ces régions avaient participé à la liaison. Comme prévu, les structures en boucle des régions déterminant la complémentarité (CDR) du domaine TCR variable, responsable de la reconnaissance d'antigènes, étaient protégées par HDX. D'autres preuves expérimentales ont montré que chaque boucle contribuait avec un degré différent à la liaison d'un complexe du CMH. Cela permettra de concevoir de nouvelles variantes de TCR. Dans l'ensemble, la méthode MEMBRANE PROTEINS a fourni des informations détaillées sur la structure et la fonction du TCR, et peut s'étendre à d'autres protéines membranaires. Elle pourrait servir à concevoir de nouvelles variantes de TCR, à usage thérapeutique.
Mots‑clés
Protéine membranaire, structure, spectrométrie de masse, HDX, TCR, MHC
