Des chercheurs de l'Université de Séville ont participé à des recherches visant à identifier les détails moléculaires de la régulation d'une enzyme essentielle au métabolisme des sucres et étroitement liée à la prolifération et à la croissance cellulaires : la pyruvate kinase.
Les résultats, fruit d'une vaste collaboration entre l'équipe dirigée par le professeur Irene Díaz Moreno de l'Université de Séville et celle du professeur Eyal Arbely de l'Université Ben Gourion du Néguev, ont récemment été publiés dans un article de recherche dans la revue scientifique Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique (PNAS).
Dans cet article, les chercheurs démontrent comment l'acétylation, une modification chimique réversible qui agit comme un mécanisme de régulation cellulaire fin, affecte la dynamique et la fonction de la pyruvate kinase. Dans les cellules normales, ces marqueurs permettent d’ajuster précisément le métabolisme en réponse aux conditions environnementales cellulaires. Cependant, dans des situations pathologiques comme le cancer, la perte de ce mécanisme de contrôle peut détourner le flux métabolique et favoriser une prolifération cellulaire incontrôlée.
Comprendre les mécanismes moléculaires qui régulent finement et précisément le fonctionnement de la pyruvate kinase nous rapproche du décryptage des changements métaboliques à l’origine de la prolifération des cellules cancéreuses.«
Irene Díaz-Moreno, professeur, Institut de recherche chimique du Centre de recherche scientifique de l'Île de la Cartuja (US-CSIC)
La pyruvate kinase a deux variantes : PKM1, associée aux tissus adultes, et PKM2, liée aux tissus adultes et embryonnaires. En utilisant une combinaison de techniques de simulation biochimiques, biophysiques, structurelles et informatiques, les auteurs de l'article démontrent que l'acétylation à certaines positions de la pyruvate kinase inhibe la fonction et diminue la stabilité de l'enzyme. De plus, les chercheurs ont découvert que certaines acétylations affectent différemment chaque variante, révélant des mécanismes de régulation spécifiques.
Pris ensemble, ces résultats aident à comprendre comment cette enzyme métabolique clé est régulée au niveau moléculaire et fournissent des informations essentielles pour interpréter son comportement fonctionnel dans des contextes tels que le cancer, où la perte de contrôle sur l’action de la pyruvate kinase favorise la prolifération cellulaire.
