Des scientifiques de l’Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS) et des collègues japonais ont révélé des mécanismes moléculaires impliqués dans l’élimination des cellules indésirables dans le corps.
Un fragment de protéine nucléaire libéré dans le cytoplasme active une protéine de la membrane plasmique pour afficher un lipide à la surface cellulaire, signalant aux autres cellules de s’en débarrasser. Les résultats ont été publiés dans la revue Cellule moléculaire.
«Chaque jour, dix milliards de cellules meurent et sont englouties par des cellules sanguines appelées phagocytes. Si cela ne se produisait pas, les cellules mortes éclateraient, déclenchant une réaction auto-immune», explique Jun Suzuki, biochimiste d’iCeMS, qui a dirigé l’étude. « Il est important de comprendre comment les cellules mortes sont éliminées dans le cadre de l’entretien de notre corps. »
Les scientifiques savent déjà que les cellules mortes affichent à leur surface un signal «mange-moi» qui est reconnu par les phagocytes. Au cours de ce processus, les lipides sont retournés entre les parties interne et externe de la membrane cellulaire via une variété de protéines appelées scramblases.
Suzuki et son équipe ont déjà identifié plusieurs de ces protéines de brouillage des lipides, mais certains de leurs mécanismes d’activation ne sont pas clairs.
Pour résoudre ce problème, l’équipe a utilisé un éventail d’approches de criblage pour étudier la protéine de brouillage appelée Xkr4. L’objectif général était de distinguer les gènes actifs lors de la mort cellulaire et de zoomer spécifiquement sur Xkr4 et ses protéines associées pour comprendre comment ils interagissent.
«Nous avons découvert qu’un fragment de protéine nucléaire active Xkr4 pour afficher le signal« mange-moi »aux phagocytes», explique le biologiste cellulaire iCeMS Masahiro Maruoka, le premier auteur de l’étude.
Plus précisément, les scientifiques ont découvert que les signaux de mort cellulaire conduisaient à une protéine nucléaire, appelée XRCC4, coupée par une enzyme.
Un fragment de XRCC4 quitte le noyau, activant Xkr4, qui forme un dimère: l’enchaînement de pièces identiques en configurations. La liaison de XRCC4 et la formation de dimères sont nécessaires pour que Xkr4 transfère finalement les lipides sur la surface cellulaire pour alerter les phagocytes.
Xkr4 n’est qu’une des protéines de brouillage. D’autres sont activés beaucoup plus rapidement lors de la mort cellulaire. L’équipe veut maintenant comprendre quand et pourquoi la voie Xkr4 est spécifiquement activée. Puisqu’il est fortement exprimé dans le cerveau, il est probablement important pour le fonctionnement du cerveau.
Nous étudions actuellement l’élimination des cellules ou compartiments indésirables dans le cerveau pour mieux comprendre ce processus. «
Masahiro Maruoka, biologiste cellulaire iCeMS, premier auteur de l’étude et Biologiste cellulaire, Institut des sciences intégrées des matériaux cellulaires (iCeMS)
La source:
Référence du journal:
Maruoka, M., et al. (2021) Le clivage de la caspase libère un fragment de protéine nucléaire qui stimule le brouillage des phospholipides au niveau de la membrane plasmique. Cellule moléculaire. doi.org/10.1016/j.molcel.2021.02.025.
