Maladies neurodégénératives: une nouvelle méthode pour étudier les assemblages de protéines

Publié par Isabelle le 29/04/2021 à 13:00
Source: CNRS INC
Parfois fonctionnels, parfois pathologiques, les amyloïdes sont des assemblages de protéines emmêlées difficiles à étudier. Des scientifiques des laboratoires CBMN (CNRS/Université de Bordeaux/Bordeaux INP), IBGC (CNRS/U. Bordeaux), CRMN (CNRS/UCBL/ENS Lyon) et de l'Institut Pasteur (L’Institut Pasteur est une fondation française privée à but non lucratif qui...) ont développé une méthode qui permet d'enfin en explorer la structure. Publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ces travaux basés sur la résonance magnétique nucléaire (La résonance magnétique nucléaire (RMN), aussi dénommée par son...) (RMN) vont être étendus aux assemblages amyloïdes impliqués dans les maladies neurodégénératives.


Détermination de structures à l'échelle atomique d'amyloïdes fonctionnels par spectroscopie de RMN du solide.
© Benjamin Bardiaux.

Les protéines s'assemblent parfois les unes aux autres, formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de...) des plaques appelées des assemblages amyloïdes. Si ce phénomène naturel sert au bon fonctionnement des cellules, on le retrouve également dans les maladies neurodégénératives telles que celles de Parkinson, d'Alzheimer ou encore de Creutzfeldt-Jakob. Les différences entre les assemblages pathologiques et fonctionnels restent mal connues, à cause d'un manque de techniques disponibles pour en étudier finement la structure. Ces assemblages se présentent en effet sous des formes très hétérogènes, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) en étant composées de multiples copies emmêlées des mêmes segments de protéines, ce qui en complique l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...).

Des chercheurs de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à...) et de biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant....) des membranes et des nanoobjets (CBMN, CNRS/Université de Bordeaux/Bordeaux INP), de l'Institut de biochimie (La biochimie est la discipline scientifique qui étudie les réactions chimiques ayant lieu...) et génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est...) cellulaires (IBGC, CNRS/U. Bordeaux), du Centre de RMN à très hauts champs de Lyon (CRMN, CNRS/UCBL/ENS Lyon) et de l'Institut Pasteur ont conçu une approche pour déterminer la structure des assemblages amyloïdes, à l'échelle atomique, grâce à la spectroscopie de résonance (La résonance est un phénomène selon lequel certains systèmes physiques...) magnétique nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) (RMN) du solide.

L'équipe a pour cela eu accès à des sondes de RMN développées récemment et encore très rares, grâce à l'Infrastructure de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) IR-RMN du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand...). Les scientifiques ont ensuite établi une méthodologie pour tirer le maximum de ces instruments de pointe, obtenant des mesures à partir de seulement quelques centaines de microgrammes d'échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou...). Ils ont ainsi déterminé la structure atomique et l'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) supramoléculaire de l'assemblage amyloïde fonctionnel HELLF, un prion impliqué dans la mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si...) cellulaire programmée de certains champignons. Grâce à cela, les chercheurs ont découvert quels mécanismes permettent aux protéines de former cet assemblage amyloïde. Forts de ces premiers résultats, ils appliquent à présent leur méthodologie à l'étude d'autres assemblages amyloïdes, y compris ceux retrouvés dans des pathologies neurodégénératives.

Référence:
A. Daskalov, D. Martinez, V. Coustou, N. El Mammeri, M. Berbon, L.B. Andreas, B. Bardiaux, J. Stanek, A. Noubhani, B. Kauffmann, J.S. Wall, G. Pintacuda, S.J. Saupe, B. Habenstein & A. Loquet.
Structural and molecular basis of cross-seeding barriers in amyloids
Proc Natl Acad Sci USA.
https://doi.org/10.1073/pnas.2014085118

Contacts:
- Antoine Loquet - Chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la...) à l'Institut Européen de chimie et biologie - a.loquet at iecb.u-bordeaux.fr
- Stéphanie Younès - Responsable Communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle,...) - Institut de chimie du CNRS - inc.communication at cnrs.fr
- Anne-Valérie Ruzette - Chargée scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) pour la communication - Institut de chimie du CNRS - anne-valerie.ruzette at cnrs.fr
- Christophe Cartier dit Moulin (Un moulin est une machine à moudre les grains de céréale en farine et, par analogie,...) - Chercheur à l'Institut parisien de chimie moléculaire & Chargé de mission pour la communication scientifique de l'INC - inc.communication at cnrs.fr
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