Pour leur croissance, les cellules ont besoin de divers nutriments et vitamines. Les soi-disant porteurs de solutés (SLC), des protéines qui peuvent transporter de telles substances à travers les frontières des membranes cellulaires, jouent un rôle central dans le métabolisme.
Les scientifiques du groupe de recherche de Giulio Superti-Furga au Centre de recherche CeMM pour la médecine moléculaire de l’Académie autrichienne des sciences ont maintenant découvert que la protéine SLC25A51 auparavant non caractérisée agit comme un transporteur dans les mitochondries pour la coenzyme NAD.
Cette molécule a déjà été associée à de nombreux processus physiologiques et pathologiques tels que le vieillissement, les maladies neurologiques et le métabolisme des cellules cancéreuses. Par conséquent, les résultats de cette étude ouvrent non seulement de nouvelles possibilités pour étudier le rôle biologique du NAD, mais aussi potentiellement fournir la base de nouvelles approches thérapeutiques. Le travail est maintenant publié dans la revue Communications de la nature.
Les transporteurs de solutés (SLC) sont des protéines qui agissent comme des transporteurs et permettent l’entrée et la sortie des nutriments et des déchets dans et depuis la cellule et ses organites. Beaucoup de ces protéines de transport sont encore relativement mal étudiées et la question de savoir comment certains nutriments entrent et sortent des cellules reste souvent sans réponse.
Jusqu’à présent, il n’a pas encore été clarifié comment les mitochondries ont accès à un cofacteur important de notre métabolisme, le soi-disant NAD (nicotinamide adénine dinucléotide). Dans la littérature scientifique, il n’y avait que des références aux transporteurs mitochondriaux de NAD dans les plantes et les levures.
L’auteur principal Enrico Girardi et le groupe de recherche du directeur scientifique du CeMM Giulio Superti-Furga, en coopération avec des scientifiques de l’Université de Bari (Italie), ont maintenant identifié la protéine responsable de l’important transport du NAD dans les mitochondries: SLC25A51.
La mesure des voies nutritives a fourni des preuves
Pour leurs études, les scientifiques ont utilisé une bibliothèque de lignées cellulaires spécialement créée, qui permet d’étudier les interactions génétiques par paires de deux SLC. Leurs gènes sont désactivés individuellement et par paires; les effets de ces interventions sur la croissance cellulaire peuvent alors être mesurés. Parmi le grand nombre d’interactions mesurées liées à la combinaison, certaines autour du gène SLC25A51 non caractérisé auparavant se sont démarquées.
Les autres SLC en interaction transportent divers nutriments, mais tous pourraient être associés au NAD via des processus métaboliques connus.
«En mesurant avec précision et quantitativement certains nutriments dans les cellules, nous avons constaté que la présence de SLC25A51 était corrélée à la quantité de NAD et que les cellules dépourvues de SLC25A51 avaient des niveaux extrêmement bas de cette molécule dans leurs mitochondries», explique l’auteur principal Giulio Superti-Furga.
« Dans notre étude, nous montrons également que le transporteur NAD déjà connu dans la levure et le SLC25A51 jouent un rôle similaire dans la cellule humaine. »
Partie importante du puzzle scientifique
La question de l’existence d’un transporteur mitochondrial NAD chez l’homme est discutée depuis un certain temps. Giulio Superti-Furga explique également:
Les résultats de nos recherches, qui ont également été confirmés dans deux autres études indépendantes menées par des laboratoires américains, apportent une réponse importante à cette question et ouvrent l’opportunité d’influencer la teneur en NAD de cet organite clé. La NAD est associée à de nombreux processus physiologiques et pathologiques tels que le vieillissement, les maladies neurologiques et le métabolisme des cellules cancéreuses. Notre étude représente donc une contribution importante à la compréhension du rôle biologique de cette molécule. Dans le même temps, nous voyons également l’énorme potentiel thérapeutique découlant de la possibilité d’une éventuelle modulation du contenu en NAD dans les mitochondries par le transporteur SLC25A51. «
La source:
Centre de recherche CeMM en médecine moléculaire de l’Académie autrichienne des sciences
Référence du journal:
Girardi, E., et al. (2020) Identification de SLC25A51 basée sur l’épistase en tant que régulateur de l’importation de NAD mitochondrial humain. est ce que je.
