"Danse moléculaire" : un mécanisme clé du mouvement cellulaire enfin décodé, offrant de nouvelles perspectives à la recherche sur le cancer
À l'intérieur de chaque cellule, un délicat réseau de filaments protéiques, appelé cytosquelette, assure la structure et la stabilité. Les filaments d'actine jouent un rôle crucial dans ce système : ces minuscules brins de protéines sont continuellement assemblés et désassemblés pour permettre le mouvement. Cependant, jusqu'à présent, le processus exact à l'origine de leur dégradation n'était pas clair.
Une équipe de recherche de l'Institut Max Planck, dirigée par le biologiste structural Stefan Raunser, a découvert que trois protéines - la coronine, la cofiline et l'AIP1 - travaillent ensemble en parfaite harmonie. Les chercheurs décrivent cette interaction comme une "danse moléculaire", chaque protéine jouant un rôle distinct. Leurs conclusions ont été publiées sur le site dans la revue Cell en octobre 2025.
Tout d'abord, la coronine se lie au filament et modifie subtilement sa structure, facilitant ainsi les changements chimiques, en particulier l'élimination des groupes phosphates. Cette étape fait "mûrir" le filament, le préparant à la phase suivante. La cofiline prend ensuite le relais, déplaçant la coronine et affaiblissant encore la structure du filament. Enfin, l'AIP1 intervient. Agissant comme une pince moléculaire, cette protéine sépare le filament déstabilisé et empêche sa reconstruction.
La glace et l'électricité révèlent la danse de la cellule
Pour élucider ce processus, l'équipe a eu recours à la cryo-microscopie électronique avancée. Cette technique consiste à congeler rapidement les protéines et à les imager à l'aide de faisceaux d'électrons afin de générer des structures 3D très détaillées. Au total, les chercheurs ont capturé plus d'un million d'images individuelles et reconstruit 16 instantanés qui, ensemble, révèlent la séquence complète des événements.
Le résultat est un nouveau modèle complet de dégradation des filaments qui remet en question des hypothèses de longue date. Pendant des années, on a cru que la cofiline était la principale protéine responsable de la coupure des filaments. En réalité, ce rôle revient à l'AIP1. L'étude apporte un éclairage nouveau sur les mécanismes fondamentaux du mouvement cellulaire.
Implications pour la médecine et la recherche
Ces résultats ne sont pas seulement importants pour la recherche fondamentale. Le mouvement cellulaire joue également un rôle clé dans des maladies telles que le cancer et dans la réponse immunitaire. En particulier, lors de la métastase - la propagation des cellules cancéreuses dans tout le corps - les cellules tumorales exploitent des mécanismes similaires à ceux utilisés par les cellules saines lors de la cicatrisation des plaies.
Maintenant que les chercheurs comprennent comment des protéines telles que l'AIP1, la cofiline et la coronine régulent le mouvement des cellules, de nouvelles possibilités pourraient apparaître pour cibler ces processus. À long terme, ces connaissances pourraient aider à développer des thérapies qui ralentissent ou même empêchent la propagation des cellules cancéreuses en interférant avec leur capacité à se déplacer.
