Les vers à soie sont utiles pour plus que la simple fabrication de fils de soie soyeux et absorbants pour l'industrie textile. Un groupe de scientifiques de KAUST a maintenant persuadé ces insectes ressemblant à des larves de fabriquer la forme humaine de la sélectine E, une molécule d'adhésion critique impliquée dans l'inflammation, le cancer et d'autres processus pathologiques.
En collaboration avec des collaborateurs de l'Université de Kyushu au Japon, la biochimiste Jasmeen Merzaban et son équipe ont conçu des vers à soie pour produire différentes variantes de la E-sélectine. Ils ont ensuite étudié comment les différentes protéines d'adhésion interagissaient avec les cellules, découvrant qu'il y a plus dans l'adhésivité moléculaire de la sélectine E que la façon dont son domaine de liaison terminal interagit avec les molécules cibles.
Pour la première fois, ils ont montré que le bras de liaison de la E-sélectine – une région répétitive de longueur variable (connue sous le nom de domaine de répétition consensus court) qui étend la main de la protéine pour saisir les cellules hors du flux – est essentiel pour la liaison.
Merzaban et ses collègues rapportent que les E-sélectines armées plus longues sont plus efficaces pour attacher les cellules souches du sang. Mais la vitesse à laquelle l'E-sélectine saisit les cellules semble contrôlée uniquement par la main et le poignet de la protéine – la lectine et les domaines de type facteur de croissance épidermique, respectivement.
Les résultats ont mis en lumière le trafic naturel de composants sanguins dans et hors des tissus. Ils pourraient également expliquer comment les cellules cancéreuses voyous du sang sont capturées dans des organes éloignés pour semer de nouvelles tumeurs dans tout le corps.
L'évaluation de la capacité des composants de la molécule de sélectine E à bloquer les interactions d'adhésion sur la base de nos travaux pourrait générer des résultats ayant des implications thérapeutiques. «
Jasmeen Merzaban, biochimiste, KAUST
Elle et ses membres explorent actuellement le potentiel des protéines de sélectine E cultivées en laboratoire pour servir de leurres dans le corps. Ces molécules devraient se placer entre les cellules cancéreuses et les E-sélectines naturelles présentes dans les vaisseaux sanguins ou dans la moelle osseuse, et ainsi réduire le taux de métastases, la principale cause de décès par cancer, ou empêcher les cellules tumorales de se cacher dans les organes où elles se trouvent. sont protégés de la chimiothérapie.
Pour fabriquer plus de E-sélectine, l'équipe va à nouveau élever un grand nombre de vers à soie transgéniques blanc crème. D'autres options pour la production de protéines à grande échelle abondent, y compris l'utilisation de cellules ovariennes de hamster chinois et de systèmes de culture bactérienne. Mais les cellules de rongeurs peuvent être coûteuses et inefficaces pour fabriquer des protéines et des bactéries recombinantes ne peuvent pas toujours reproduire fidèlement certains aspects de la biologie des protéines des mammifères.
« Le système d'expression du ver à soie présente l'avantage de produire des protéines de mammifères fonctionnelles à grande échelle avec des rendements élevés à faible coût », explique Fajr Aleisa, premier auteur de l'étude et ancien doctorant. étudiant dans le groupe de laboratoire de Merzaban.
La source:
Université des sciences et technologies du Roi Abdallah (KAUST)
Référence de la revue:
Aleisa, F.A., et al. (2020) La liaison fonctionnelle de la sélectine E à ses ligands est renforcée par des caractéristiques structurelles au-delà de son domaine de lectine. Journal of Biological Chemistry. doi.org/10.1074/jbc.RA119.010910.
