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Infectiosité des prions identifiée
Les scientifiques savent depuis des décennies que les protéines infectieuses appelées prions provoquent certaines maladies neurodégénératives, comme la vache folle ou sa variante humaine, la maladie de Creutzfeld-Jakob. Lorsque ces protéines se replient normalement, elles jouent souvent des rôles bénéfiques en biologie ; mal repliés, cependant, ils forment des fibrilles enchevêtrées appelées amyloïdes qui provoquent des maladies. De plus, les prions mal repliés ont la capacité bizarre d'inciter d'autres protéines à mal se replier. Le résultat est l'altération ou la mort de cellules auparavant saines.
Prions secrets: Des matrices de segments de protéines, comme celle illustrée ci-dessus, ont aidé les chercheurs à identifier les régions de prions qui provoquent le changement de forme d'autres protéines.
Les scientifiques ont peu d'idée de la façon dont les prions provoquent une telle destruction. Désormais, les chercheurs du Institut Whitehead pour la recherche biomédicale ont identifié de courtes portions de protéines qui contrôlent la façon dont les prions se forment, se répliquent et se croisent entre les espèces. Ces régions petites mais critiques des protéines peuvent être responsables de la nature infectieuse des prions - et les scientifiques pourraient être en mesure de les utiliser pour créer des traitements contre les maladies à prions. Il peut être possible de concevoir des médicaments pour cibler spécifiquement ces régions et inhiber la formation de prions, explique Peter Tessier, le postdoc qui a réalisé l'étude, publiée en ligne dans La nature .
Travaillant dans le laboratoire d'un membre de Whitehead et professeur de biologie au MIT Susan Lindquist, Tessier a créé des réseaux de segments superposés d'une protéine prion non toxique à partir de levure de boulanger. En exposant ces puces au domaine prion complet de la protéine, il a identifié une petite région de la protéine qui a recruté les prions pour qu'ils se replient mal dans les structures amyloïdes. Tessier a appelé la région, qui représente moins de 10 pour cent de la protéine, un élément de reconnaissance.
Tessier a trouvé un élément de reconnaissance similaire lorsqu'il a répété l'expérience avec des prions du champignon responsable des infections à levures chez l'homme. Cependant, les prions de la levure de boulanger n'ont pas pu induire un mauvais repliement des prions du champignon pathogène, et vice versa, c'est-à-dire que les prions ont maintenu une barrière d'espèce stricte. En revanche, la protéine prion impliquée dans la vache folle et le Creutzfeld-Jakob transmissible peut infecter à la fois les bovins et les humains, en se croisant entre les espèces.
Un prion de levure artificiel assemblé à partir de morceaux des deux prions par un autre laboratoire avait démontré sa capacité à traverser la barrière des espèces de levure, mais des études antérieures n'avaient pas montré comment. À l'aide de ses puces à protéines, Tessier a montré que le prion artificiel contient les éléments de reconnaissance des deux espèces. Il pense que les prions naturels peuvent aussi souvent contenir plus d'un élément de reconnaissance, ce qui explique peut-être la capacité de certains prions à croiser les espèces.
Bien que Tessier soit enthousiasmé par ces découvertes, il prévient qu'il y a encore beaucoup de choses que les chercheurs ignorent sur ces éléments de reconnaissance. Par exemple, bien que les types d'acides aminés qu'ils contiennent semblent être importants, il n'y a pas de similitude évidente entre les séquences des deux éléments qu'ils ont identifiés jusqu'à présent. En général, nous ne comprenons pas ce qui est important à propos de ces sites, dit Tessier.
De plus, bien qu'il semble probable que des mécanismes similaires jouent un rôle dans la formation d'amyloïdes prions chez les mammifères, prouver que cela peut être difficile, car la protéine de vache folle est beaucoup plus difficile à travailler pour les chercheurs que les prions de levure. Mais Tessier a déjà commencé à étendre sa technique et sa compréhension aux prions pathogènes.