Enzyme qui trouve l'ADN indésirable dans les cellules révélées

Deux nouvelles études publiées dans La nature récemment révélé la structure et le mécanisme d'une enzyme appelée cGAS qui détecte l'ADN trouvé au mauvais endroit dans les cellules de mammifères et déclenche une réponse immunitaire. Les chercheurs pensent que leurs découvertes ouvrent des voies pour développer de nouveaux traitements contre le cancer et les maladies auto-immunes.
Les cellules mammifères conservent leur ADN étroitement emballé dans leurs noyaux ou leurs centrales mitochondries. Ainsi, lorsque l'ADN se trouve dans le liquide cellulaire en dehors de ces enceintes ou organites, le système immunitaire réagit comme s'il provenait d'un agent pathogène tel qu'un virus ou une bactérie et libère des interférons, des protéines qui signalent les cellules meurtrières et les macrophages. Matériel.
cependant, parfois, l'ADN ne provient pas d'un agent pathogène, mais de la cellule elle-même, peut-être a-t-il échappé à son organite serré à la suite d'un traumatisme ou d'un traumatisme cellulaire. Dans ce cas, la réaction immunitaire pourrait être très inappropriée et vous avez donc les prémices d'une maladie auto-immune.
Il y a peu de temps, les scientifiques ont identifié le cGAS comme étant la protéine qui détecte l'ADN «déplacé» dans le liquide cellulaire ou le cytosol.

Aujourd'hui, Karl-Peter Hopfner, professeur au Département de biochimie et de centre génétique de l'Université Ludwig-Maximilians (LMU) à Munich, et ses collègues, ont déterminé la structure et le mécanisme tridimensionnels de ce détecteur d'ADN.
Dans l'un des La nature études, les chercheurs décrivent non seulement la structure détaillée de la molécule de cGAS, mais aussi le complexe formé lorsqu’il se lie à l’ADN.
Avec la collaboration de Veit Hornung, professeur à l’Institut de chimie clinique et de pharmacologie clinique de l’Université de Bonn, l'équipe a déterminé comment cGAS identifie et est activé par l'ADN cytosolique.
Lorsque l'ADN se lie au cGAS, il modifie la structure de l'enzyme de manière à déclencher la production d'une autre molécule appelée dinucléotide cyclique. Cela active à son tour une protéine qui peut traverser les membranes cellulaires et déclencher la libération des interférons.
Dans une déclaration, Hornung explique comment dans la seconde La nature étude, ils "ont également déterminé la structure du dinucléotide, et montrent qu'il représente une forme précédemment inconnue de cette classe de molécule de signalisation".
L’équipe a été surprise et excitée de constater que la structure et le mécanisme du cGAS sont similaires à ceux d’une autre enzyme qui déclenche une réponse immunitaire lorsqu'elle détecte du matériel génétique ou de l’ARN d’un virus présent dans le cytosol de la cellule.
Hopfner dit:
"Avec cette découverte, nous avons la première preuve d'un lien mécaniste et évolutif entre les réactions immunitaires induites par l'ADN et l'ARN."
Grâce à cette meilleure compréhension de la façon dont le système immunitaire déclenche les interférons, les résultats pourraient ouvrir deux nouvelles voies de traitement.
L'une des solutions pourrait être d'améliorer les traitements contre le cancer en stimulant les interférons pour cibler les tumeurs, et l'autre pourrait être de nouveaux traitements de maladies auto-immunes qui empêchent les interférons d'attaquer les cellules saines.
Dans une autre étude publiée récemment dans Cell Host & MicrobeDes chercheurs de la Keck School of Medicine de l'Université de Californie du Sud décrivent comment ils ont découvert la protéine antivirale stimulée par l'interféron IFITM3 qui perturbe l'équilibre du cholestérol entre les cellules pour bloquer l'entrée du virus.
Écrit par Catharine Paddock PhD

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