La récente publication dans Science par Mogila, Tamulaitiene et al. représente la continuation des recherches scientifiques réussies menées par le groupe de Gintautas Tamulaitis. Dans cette étude, les chercheurs de l’Université de Vilnius, à l’aide d’analyses bioinformatiques, d’études biochimiques et structurelles, ont caractérisé une nouvelle famille de protéines effectrices, nommée Cami1. Ils ont montré que lorsqu’un virus attaque une bactérie, les molécules de signalisation CRISPR-Cas10 activent Cami1, une ribonucléase dépendante du ribosome. « Cami1 activé clive les ARNm impliqués dans la synthèse des protéines, inhibant ainsi la croissance cellulaire. Cela permet à la bactérie d’économiser des ressources et empêche la production de protéines virales », explique Gintautas Tamulaitis.
À l’aide de l’analyse structurelle aux rayons X et de la microscopie cryoélectronique (cryo-EM), les chercheurs ont déterminé les structures de l’apo-Cami1 et du complexe Cami1 avec la machine de synthèse des protéines – le ribosome. Des études structurelles ont permis de comprendre comment Cami1 peut spécifiquement cliver l’ARNm. Il a été démontré que l’interaction de Cami1 avec une structure ribosomale spécialisée, appelée tige ribosomale, est nécessaire à son entrée dans le centre de synthèse des protéines.
Il est intéressant de noter que le même mécanisme de capture pour lier le ribosome est utilisé par les protéines antivirales végétales qui inactivent également les ribosomes. Cette découverte a dévoilé une couche supplémentaire du système de défense antivirale CRISPR-Cas et démontré une stratégie antivirale commune partagée entre les eucaryotes et les bactéries. La connaissance de nos protéines Cami1 caractérisées contribuera au développement de nouveaux outils moléculaires en biotechnologie et en thérapie.
Dr Gintautas Tamulaitis
Le complexe ribosome-Cami1 a été visualisé à l’aide d’un microscope électronique à cryo-transmission Glacios de 200 kV, acquis par l’Université de Vilnius en 2020. Les premiers résultats de ce microscope ont été publiés dans Nature plus tôt cette année, et maintenant la prochaine étude a été publiée dans Science.
Les auteurs de l’article comprennent le doctorant Irmantas Mogila, le Dr Giedre Tamulaitiene, l’étudiant à la maîtrise Konstanty Keda, le Dr Albertas Timinskas, Audronė Rukšėnaitė, le Dr Giedrius Sasnauskas, le professeur Česlovas Venclovas, le professeur Virginijus Siksnys et le Dr Gintautas Tamulaitis.
Cette recherche a été soutenue par le Conseil de recherches de Lituanie (subvention S-MIP-22-09 à G. Tamulaitis) et l’Université de Vilnius (subvention intra-muros MSF-JM-11 à I. Mogila).
