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Les biophysiciens de John Hopkins ont identifié un mouvement "balancé" dans un ensemble de protéines, un mouvement de "va-et-vient" essentiel au fonctionnement normal des molécules de signalisation cérébrale. Le travail pourrait mener à des progrès dans les traitements neurologiques.

On pense que le "récepteur à bascule" récemment découvert est essentiel à la communication entre les cellules nerveuses du cerveau et de la moelle épinière. le mouvement de va-et-vient responsable de l'activation complète d'une protéine.

Cette découverte pourrait révéler de multiples cibles médicamenteuses au sein de l’ensemble protéique pouvant mener à des traitements de troubles neurologiques tels que l’épilepsie, la schizophrénie, la maladie de Parkinson et la maladie d’Alzheimer.

Les chercheurs - dirigés par Albert Lau, PhD, professeur adjoint de biophysique et de chimie biophysique à l’École de médecine de l’Université Johns Hopkins - estiment que la recherche pourrait s’avérer cruciale.

Dr Lau dit à propos de la découverte du "rocking motion":

"Nous pensons que notre étude est la première à montrer l'architecture moléculaire et le comportement d'un ensemble protéique de récepteur neural important dans un état d'activation partielle."

En utilisant une combinaison de méthodes, l'équipe a pu démêler le processus d'activation totale et zéro dans les cellules pour révéler le mouvement critique de l'ensemble des protéines. Leurs méthodes comprenaient:

  • Modélisation informatique
  • "Imagerie" biophysique
  • Analyse biochimique
  • Surveillance électrique.

Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue Neuron .

L'activation complète de certains récepteurs nécessaires à la transmission synaptique pourrait être beaucoup plus complexe que ce que l'on croyait auparavant, affirment les chercheurs.

Le Dr Lau explique que les récepteurs du glutamate résident dans l'enveloppe externe de chaque cellule nerveuse du cerveau et de la moelle épinière. Ces récepteurs sont chargés de modifier les informations chimiques en informations électriques.

Si ces récepteurs sont désactivés, la communication entre les cellules nerveuses du cerveau est fortement réduite, ce qui entraîne une détérioration grave de la pensée et du fonctionnement normal du cerveau.

Selon le Dr Lau, les récepteurs défectueux ont été associés à de nombreux troubles neurologiques et constituent donc des cibles potentielles pour les traitements médicamenteux.

Lau a continué à expliquer que chaque récepteur de glutamate est un groupe uni de quatre segments de protéines qui ont une poche pour resserrer le glutamate comme un piège à mouches Venus piégeant un insecte. Au-dessous des segments de liaison au glutamate se trouvent quatre autres segments incorporés dans l'enveloppe externe de la cellule pour former un canal permettant le passage des particules chargées. Quand aucun glutamate n'est lié au récepteur, le canal est fermé; l'activation complète du récepteur et l'ouverture complète du canal se produisent lorsque quatre glutamates sont liés, chacun dans une poche différente.

On pensait auparavant que le niveau d'activation du récepteur correspondait simplement au degré auquel chaque segment de liaison au glutamate changeait de forme pendant le processus de liaison au glutamate. Cependant, l’équipe de John Hopkins a pu montrer que les quatre segments se liant au glutamate, en plus de freiner le glutamate, se déplaçaient également par paires lorsque moins de quatre glutamates étaient liés.

"On ne sait pas encore comment ce mouvement de bascule affecte la fonction du récepteur, mais nous savons maintenant que l'activation dépend de la quantité de fixation de chaque segment de liaison au glutamate", Albert Lau, professeur adjoint de biophysique et de biophysique chimie et recherche.

Le développement de médicaments pour les troubles neurologiques visait auparavant le récepteur focalisé sur les quatre poches de liaison au glutamate, plutôt que le mouvement impliqué dans l'exécution réussie du processus.

Il ajoute:

"Notre découverte de ce mouvement moléculaire pourrait faciliter le développement de médicaments en révélant des sites de liaison au récepteur supplémentaires."

Écrit par sally burr

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