Une équipe de recherche internationale dirigée par l'Université d'Osaka a identifié un nouveau mécanisme crucial pour le déclenchement de l'autophagie, un processus d'autodégradation utilisé par les cellules pour éliminer les composants inutiles ou endommagés. Ces dernières années, l'autophagie a également été reconnue pour son rôle dans la régulation du vieillissement et de la durée de vie.
Au cours de l'autophagie, les molécules et structures intracellulaires sont séquestrées dans une structure membranaire appelée autophagosome, qui est ensuite dégradée dans les lysosomes. Il est bien établi que la formation des autophagosomes implique l'action coordonnée de plusieurs protéines liées à l'autophagie.
Les chercheurs ont déjà montré que la formation des autophagosomes a lieu sur la membrane du réticulum endoplasmique, à proximité immédiate des mitochondries des cellules. Ils ont également découvert que le complexe PI3K, une protéine liée à l'autophagie, est essentiel à ce processus de formation. L'activité du complexe PI3K est contrôlée par le complexe ULK1.
Le complexe ULK1 est connu pour se déplacer du cytoplasme vers la membrane du réticulum endoplasmique, où les autophagosomes se forment au début de l'autophagie. Cependant, le mécanisme sous-jacent et la signification de ce processus n'étaient pas entièrement compris jusqu'à présent. Dans un article récent publié dans Nature Communicationsl'équipe de recherche a révélé que la palmitoylation de ULK1 déclenche une série de réactions qui initient l'autophagie.
L’équipe a identifié ZDHHC13, une enzyme de palmitoylation, comme un acteur clé de ce processus grâce à sa recherche de facteurs intracellulaires impliqués dans l’initiation de l’autophagie.
Les mutations du gène ZDHHC13 ont été liées à diverses maladies, notamment la maladie de Huntington, tandis que l'autophagie est également impliquée dans le développement et la progression de maladies telles que le cancer et les troubles neurodégénératifs.
L'auteur principal Maho Hamasaki a expliqué : « Notre équipe a découvert que ZDHHC13 palmitoyle ULK1, localisant ainsi le complexe ULK1 sur les sites de formation des autophagosomes. Cette palmitoylation est également impliquée dans la phosphorylation de la protéine ATG14L au sein du complexe PI3K, qui à son tour régule l'activité du complexe PI3K. »
La compréhension des mécanismes moléculaires qui initient l’autophagie devrait permettre d’améliorer nos connaissances sur les maladies liées à l’autophagie.
L'autophagie fournit non seulement une source de nutriments par la dégradation intracellulaire, mais joue également un rôle crucial dans le maintien d'une fonction cellulaire normale et la prévention de diverses pathologies. Nous continuerons à étudier comment l'autophagie commence, approfondissant ainsi notre compréhension des mécanismes à l'origine des maladies associées.
Keisuke Tabata, auteur principal
