Programmation de la mort d'une cellule
La mort cellulaire programmée (MCP) est un phénomène essentiel du développement. Il est vital pour le contrôle du développement cellulaire au cours de la vie des organismes multicellulaires et donc essentiel pour maintenir leur homéostasie. En utilisant des techniques de micro-spectroscopie, le projet européen INSIGHT INSIDE a étudié les interactions moléculaires mettant en jeu les molécules de signalisation impliquées dans ce phénomène. Les bases moléculaires de la mort cellulaire programmée pourraient alors être élucidées en déterminant les signaux de transductions responsables de la cascade de réactions biochimiques aboutissant à la mort cellulaire ou apoptose. Les partenaires du projet de l'université de Wageningen (Pays-Bas) ont particulièrement étudié le rôle des protéines de résistance. De nombreux gènes de résistances (R) de plantes codent pour des protéines contenant trois régions fonctionnelles importantes. Les domaines terminaux de la protéine, tout d'abord, avec le domaine structurel bispiralé (CC, pour coiled coil) et le domaine structurel riche en motifs répétés de leucine (LRR, pour leucine rich repeat). Et la partie centrale qui contient un site de liaison nucléotidique (NBS, pour nucleotide binding site). Ces structures protéiques CC-NBS-LRR reconnaissent les composés d'origine pathogène et permettent d'initier la réaction de résistance de la plante qui aboutit, le plus souvent, à un type de mort cellulaire connu sous le nom de réponse hypersensible (HR, pour hypersensitive response). En se basant sur l'hypothèse que ces protéines de résistance agissent comme des interrupteurs moléculaires, les scientifiques ont cherché à comprendre la cascade d'événements biochimiques aboutissant à la mort cellulaire programmée. Une autre caractéristique importante de ces protéines de résistance est leur capacité de translocation dans le noyau cellulaire. Une fois dans le noyau, ces protéines sont idéalement placées pour interagir directement avec les facteurs de transcription. Les chercheurs ont constaté que la région LRR était responsable de la reconnaissance d'un agent pathogène déclenchant une auto-inhibition intramoléculaire, ce qui permet ainsi de nouvelles liaisons avec d'autres molécules de signalisation ou une oligomérisation. Enfin, des composés anti-pathogènes sont produits, suivis par l'émergence très rapide de molécules d'oxygène réactif entraînant finalement la mort cellulaire. Pour accélérer le dépistage des interactions protéine-protéine impliquées dans les cascades, les mêmes partenaires du projet ont combiné la technique de biologie moléculaire library-versus-library (librairie vs librairie) avec la technique d'affichage de phage. De plus, l'utilisation de phages fluorescents a permis d'identifier les interactions protéiques en temps réel. Les données issues de cette recherche ont été incorporées dans les programmes de sélection végétale qui cherchent à obtenir des plantes résistantes aux pathogènes et aux parasites. Cette connaissance des voies moléculaires aboutissant à la mort cellulaire ouvre de nouvelles perspectives pour la recherche de nouveaux médicaments spécifiquement adaptés pour certaines maladies et le cancer.
