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Subunit localization of the Drosophila 26S proteasome by means of 3D cryo electron microscopy

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La cryogénie obtient le feu vert pour des études de biologie structurale

Les grands complexes protéiques comme celui du protéasome 26S ont été déjà largement étudiés. Deux composants majeurs constituent sa structure, le cœur catalytique et le complexe régulateur.

Santé

Le protéasome 26S est un complexe énorme qui contient environ 35 sous-unités protéiques différentes. Contrairement au cœur protéolytique (CP) qui a été largement étudié, les connaissances sur le complexe régulateur (CR) sont plus fragmentaires. Le projet 26S Proteasome («Subunit localisation of the Drosophila 26S proteasome by means of 3D cryo electron microscopy») financé par l'UE, a entrepris d'étudier la composition des différentes sous-unités du complexe régulateur. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé différentes techniques pour marquer les différentes sous-unités et pouvoir ainsi cartographier par cryomicroscopie électronique de particules isolés (CEM) leur position au sein du protéasome 26S. Cette technique est très puissante pour étudier l'organisation en trois dimensions (3D) du complexe. La résolution est toutefois encore insuffisante pour décrire complètement le complexe régulateur et pouvoir assigner une place à chaque sous unité. Pendant la première phase du projet, les chercheurs ont utilisés trois étapes de purification par chromatographie pour isoler le protéasome 26S avant marquage par anticorps. Une unité du cœur protéolytique et 5 sous-unités du complexe régulateur ont ainsi pu être marquées. Pour la deuxième phase du projet, les scientifiques se sont attachés à localiser avec précision la sous-unité Rpn10, nécessitant la mise au point d'une nouvelle technique de purification et de marquage. Cette méthode particulière permet d'obtenir une purification par affinité en une seule étape avec des protéasomes marqués grâce à une interaction de celui-ci avec un partenaire spécifique. Les membres du projet ont utilisé des techniques de biochimie pour analyser l'intégrité structurelle, l'activité protéolytique et les réactions des sous-unités des protéasomes marqués et purifiés par affinité avant de les soumettre à l'analyse cryomicroscopique de particules isolées. Cette approche a permis aux chercheurs de cartographier le site de fixation de la protéine nucléaire Dsk2 sur le complexe 26S du protéasome et de localiser enfin la sous-unité Rpn10.

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