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Un avancée majeure dans la compréhension des propriétés structurales des protéines

En réussissant à caractériser les propriétés structurales d'une de ces protéines par une technique innovante de résonance magnétique nucléaire, ces chercheurs ont relevé un défi majeur de la génomique structurale actuelle. Grâce à cette avancée, il sera désormais possible de comprendre les relations entre la structure et la fonction de ces protéines intrinsèquement désordonnées qui jouent un rôle clé dans de nombreuses pathologies humaines. Ces travaux ont été publiés le 11 janvier online par la revue Journal of American Chemical Society.

La génomique structurale est fondée sur l'hypothèse que la résolution de la structure tridimensionnelle des protéines permettra de comprendre les processus biologiques du vivant. Cependant, jusqu'à maintenant, les techniques de biologie structurale ne permettaient pas de connaitre la structure tridimensionnelle des protéines intrinsèquement désordonnées (PIDs), soit environ 40 % des protéines codées par le génome humain. Un grand nombre de ces protéines sont associées à des maladies humaines, comme la protéine Tau impliquée dans le développement de la maladie d'Alzheimer, ou de la protéine p53, un des plus importants suppresseurs de tumeurs, impliqué dans de nombreux cancers.

L'impossibilité de déterminer la structure de ces protéines, notamment lors de leur fonctionnement (interaction avec leurs partenaires par exemple), rend irréalisable le décryptage de nombreux processus moléculaires essentiels. Le développement des méthodes pour étudier le comportement conformationnel des PIDs constitue donc un défi majeur pour toute la communauté scientifique de la biologie structurale contemporaine.

Pour la première fois, les chercheurs grenoblois de la Direction des sciences du vivant du CEA, du CNRS et de l'Université Joseph Fourier, en collaboration avec les chercheurs de l'UVHCI, viennent de décrire de façon très précise les propriétés structurales et dynamiques d'une de ces protéines intrinsèquement désordonnée, la nucléoprotéine du virus Sendai (virus proche du virus de la rougeole).

Cette protéine joue un rôle essentiel dans la transcription et la réplication du virus à l'intérieur des cellules infectées. Pour cela les chercheurs ont mis au point une technique basée sur la résonance magnétique nucléaire. En observant la moyenne des déplacements chimiques des atomes constituant la protéine, ils ont pu décrire au niveau atomique la structure de la partie de la protéine qui interagit avec son partenaire (une polymérase virale) pour permettre l'activation de la transcription et de la réplication du virus.

Avec cette technique, il est désormais possible d'envisager de caractériser de nombreuses protéines intrinsèquement désordonnées, de mieux comprendre leur fonctionnement ou dysfonctionnement, et de développer à terme d'éventuels inhibiteurs pharmacologiques.

CEA

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