Toutes les 6 minutes, on dit à quelqu’un qu’il devient aveugle. L’une des principales causes de cécité humaine est une maladie appelée rétinite pigmentaire (RP), qui provoque une dégénérescence progressive de la rétine et une perte de vision. Environ un dixième des cas de rétinite pigmentaire dans le monde sont causés par des mutations du gène de la rhodopsine. Des chercheurs d’ITQB NOVA et d’IGC ont maintenant identifié un mécanisme crucial pour la production de Rhodopsine, la protéine photosensible des photorécepteurs, à l’aide de mouches des fruits (Drosophila melanogaster) et des cellules humaines comme modèles.
La rhodopsine est une protéine membranaire qui détecte les photons de la lumière et est impliquée dans les premiers événements de la vision. Les protéines membranaires sont essentielles à de nombreuses fonctions de nos cellules et sont produites par un organite appelé réticulum endoplasmique (RE), l’usine à protéines de nos cellules. Lorsque la structure appropriée des protéines ne peut pas être atteinte, cela peut entraîner plusieurs maladies, notamment la rétinite pigmentaire.
La recherche, soutenue par la Fondation « la Caixa » et maintenant publiée dans EMBO Reports, identifie un nouveau mécanisme nécessaire à la production de Rhodopsine. La production de protéines membranaires implique que celles-ci sont repliées et insérées dans la membrane lipidique du réticulum endoplasmique par des machineries moléculaires spécifiques.
« Dans notre étude, nous avons développé une méthode pour prédire et identifier les protéines membranaires qui utilisent une machinerie de production de protéines récemment identifiée appelée ER Membrane Complex, ou EMC, pour leur biogenèse », explique Catarina Gaspar, première auteure de l’étude développée lors de son doctorat.
Grâce à l’analyse de la drosophile protéome, les chercheurs ont identifié de manière bioinformatique des protéines qui pourraient dépendre de l’EMC pour leur biogenèse. A partir de 254 protéines prédites, les chercheurs ont ensuite pu identifier deux protéines qui nécessitent le complexe ER Membrane pour leur biogenèse, après un certain criblage génétique effectué aux yeux de drosophile larves.
L’une de ces protéines, Xport-A, s’est avérée être la clé du bon repliement de la Rhodopsine. Les résultats révèlent également que l’EMC agit comme une machine pour insérer Xport-A dans la membrane du RE.
Nous pouvons maintenant mieux comprendre comment la production de Rhodopsine, cruciale pour la vision animale, est régulée et le rôle de Xport-A dans ce processus. »
Pedro Domingos, chercheur principal d’ITQB NOVA
Étant donné que les mouches des fruits et les humains partagent de nombreux gènes, l’étude pourrait aider à ouvrir de nouvelles voies pour éclairer la production de rhodopsine et la dégénérescence de la rétine chez les humains. « Cette étude a déclenché d’autres recherches que nous poursuivons dans les systèmes de mammifères, ce qui conduira à une meilleure compréhension du rôle de l’EMC dans la biogenèse des protéines membranaires », conclut Colin Adrain, chercheur principal à l’IGC et à l’Université Queen’s de Belfast.
Le travail dirigé par l’investigateur principal d’ITQB NOVA Pedro Domingos et l’investigateur principal de l’IGC Colin Adrain, en collaboration avec des chercheurs de l’Université d’Oxford (Royaume-Uni) et de l’Académie tchèque des sciences (République tchèque).
