Une étude récente menée par l’Université de Genève (UNIGE) et l’Institut Weizmann, en collaboration avec le Technion, a révélé que certaines protéines commencent à s’assembler dès leur synthèse, un processus crucial pour garantir leur stabilité et leur efficacité. Cette découverte remet en question les idées antérieures selon lesquelles les protéines ne formaient des complexes qu’après leur complète synthèse, un phénomène connu sous le nom d'assemblage post-traductionnel.
Les protéines, qui sont de grandes molécules constituées de chaînes d'acides aminés, sont produites par les ribosomes qui lisent les instructions des ARN messagers. Après leur formation, ces protéines doivent souvent s'assembler en complexes avec d'autres pour remplir leurs fonctions. L'assemblage de ces complexes est un processus délicat ; un mauvais repliement ou une incapacité à trouver un partenaire peut entraîner des dysfonctionnements cellulaires et des maladies graves telles que la maladie d'Alzheimer ou certains cancers.
L'équipe dirigée par Emmanuel Levy à l'UNIGE a analysé des milliers de structures protéiques pour comprendre les principes fondamentaux régissant l'auto-organisation des protéines. Ils ont découvert que les protéines qui s'associent à leurs partenaires pendant leur fabrication sont souvent celles dont la structure est instable lorsqu'elles sont isolées. Ces protéines dépendent donc de leur partenaire pour éviter une dégradation rapide.
En utilisant des méthodes bio-informatiques avancées, les chercheurs ont développé un modèle prédictif basé sur des données expérimentales et sur des prédictions fournies par le logiciel d'intelligence artificielle AlphaFold. Ce modèle permet de prédire si l'assemblage des protéines se fait de manière co-traductionnelle ou post-traductionnelle. Les résultats montrent que, dans le cas des protéines en cours de fabrication, les sites de liaison sont exposés dès le début du processus de synthèse, facilitant ainsi leur attachement à un partenaire peu après leur émergence du ribosome.
Ces avancées ouvrent la voie à une meilleure compréhension des mécanismes d'assemblage protéique dans les cellules et soulignent l'importance de la structure protéique dans la régulation de leur fabrication. En éclaircissant les règles de l'assemblage co-traductionnel, cette recherche pourrait également contribuer au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour corriger les erreurs d’assemblage responsables de diverses pathologies, notamment les troubles neurodégénératifs et certains cancers.
Fousseni SAIBOU