Tout comme des organes sains sont essentiels à notre bien-être, les organites sains sont essentiels au bon fonctionnement de la cellule. Ces structures subcellulaires effectuent des tâches spécifiques au sein de la cellule, par exemple, les mitochondries alimentent la cellule et les lysosomes maintiennent la cellule en ordre.
Bien que les dommages causés à ces deux organites aient été liés au vieillissement, à la sénescence cellulaire et à de nombreuses maladies, la régulation et le maintien de ces organites restent mal compris. Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université d’Osaka ont identifié une protéine, HKDC1, qui joue un rôle clé dans le maintien de ces deux organites, agissant ainsi pour prévenir le vieillissement cellulaire.
Il existe des preuves qu’une protéine appelée TFEB est impliquée dans le maintien de la fonction des deux organites, mais aucune cible de cette protéine n’est connue. En comparant tous les gènes de la cellule actifs dans des conditions particulières et en utilisant une méthode appelée immunoprécipitation de la chromatine, capable d’identifier les cibles ADN des protéines, l’équipe a été la première à montrer que le gène codant pour HKDC1 est une cible directe de TFEB, et que HKDC1 devient régulé positivement dans des conditions de stress mitochondrial ou lysosomal.
Une des façons dont les mitochondries sont protégées contre les dommages consiste à recourir au processus de « mitophagie », l’élimination contrôlée des mitochondries endommagées. Il existe différentes voies de mitophagie, et la plus bien caractérisée dépend de protéines appelées PINK1 et Parkin.
« Nous avons observé que HKDC1 se localise avec une protéine appelée TOM20, située dans la membrane externe des mitochondries », explique l’auteur principal Mengying Cui, « et grâce à nos expériences, nous avons découvert que HKDC1 et son interaction avec TOM20 sont critique pour la mitophagie PINK1/Parkin-dépendante. »
En termes simples, HKDC1 est introduit par TFEB pour aider à éliminer les déchets mitochondriaux. Mais qu’en est-il des lysosomes ? Eh bien, TFEB et KHDC1 sont également des acteurs clés ici. Il a été démontré que la réduction de HKDC1 dans la cellule interfère avec la réparation lysosomale, ce qui indique que HKDC1 et TFEB aident les lysosomes à se remettre des dommages.
HKDC1 est localisé dans les mitochondries, n’est-ce pas ? Eh bien, cela s’avère également crucial pour le processus de réparation lysosomale. Vous voyez, les lysosomes et les mitochondries entrent en contact via des protéines appelées VDAC. Plus précisément, HKDC1 est responsable de l’interaction avec les VDAC ; cette protéine est essentielle au contact mitochondrie-lysosome, et donc à la réparation lysosomale.
Shuhei Nakamura, auteur principal
Ces deux fonctions diverses de HKDC1, jouant un rôle clé à la fois dans le lysosome et dans les mitochondries, contribuent à prévenir la sénescence cellulaire en maintenant simultanément la stabilité de ces deux organites. Le dysfonctionnement de ces organites étant lié au vieillissement et aux maladies liées à l’âge, cette découverte ouvre de nouvelles voies pour des approches thérapeutiques de ces maladies.
