Cette étude du Whitehead Institute for Biomedical Research (Cambridge) révèle le rôle essentiel de la protéine MTCH2, dans toute une série de processus cellulaires, dont le passage de protéines essentielles à l’apoptose, un type de mort cellulaire programmée. Une fonction et un processus décrypté dans la revue Science, qui pourraient donc être exploités dans de nouveaux traitements contre le cancer.
Les mitochondries, ces petites centrales énergétiques présentes dans les cellules humaines s'appuient sur les nombreuses protéines fabriquées dans le noyau de leur cellule hôte pour fonctionner correctement. Les protéines de la membrane externe des mitochondries sont particulièrement importantes : elles permettent aux mitochondries de communiquer avec le reste de la cellule et jouent un rôle dans les fonctions immunitaires et dans l’apoptose. Au fil de l'évolution, les cellules ont développé un mécanisme spécifique par lequel elles insèrent ces protéines, fabriquées dans le cytoplasme de la cellule, dans la membrane mitochondriale.
MTCH2 agit en fait, un peu comme une porte d'entrée pour les protéines dans la membrane mitochondriale externe.
La protéine appelée mitochondrial carrier homolog 2 ou MTCH2 a été liée à des maladies, dont le cancer et la maladie d'Alzheimer.
Elle agit comme une porte pour toute une série de protéines qui leur permet d’accéder à la membrane mitochondriale. Cependant, ce mécanisme reste très mal compris. L’auteur principal, Jonathan Weissman, membre du Whitehead Institute et professeur au California Institute of Technologie et son équipe précisent aujourd’hui la fonction clé de la protéine MTCH2.
Une seule protéine pour de nombreux processus différents : l’étude apporte une première compréhension de la raison pour laquelle MTCH2 a été impliqué dans la maladie d'Alzheimer : afin de découvrir comment les protéines du cytoplasme – en particulier une classe appelée « tail-anchored proteins » s’insèrent dans les membranes externes des mitochondries, les scientifiques ont recours à la technique d’édition du génome CRISP qui permet, en se débarrassant successivement de chaque gène, de mieux comprendre son rôle. Ils constatent alors que :
- la suppression de MTCH2 induit une énorme diminution de la quantité de protéines qui atteignent la membrane mitochondriale.
- Différentes expériences confirment que MTCH2 est à la fois nécessaire et suffisante pour permettre aux protéines de passer du cytoplasme à la membrane mitochondriale.
- La capacité de MTCH2 à faire la navette entre les protéines du cytoplasme et la membrane mitochondriale est probablement due à sa forme spécialisée. Il s’agit en effet d’une protéine hydrophobe ce qui lui permet de s'insérer plus facilement dans la membrane « huileuse ».
Une nouvelle piste contre le cancer : MTCH2 insère des protéines essentielles à l’apoptose, c’est une fonction que les chercheurs pourraient exploiter dans de nouveaux traitements contre le cancer. En effet modifier l’activité de MTCH2 pourrait rendre les cellules cancéreuses plus sensibles au traitement.
Il reste encore beaucoup à apprendre sur la façon dont les mitochondries interagissent avec le reste de la cellule, y compris comment elles réagissent au stress et aux changements au sein de la cellule, et comment les protéines trouvent leur chemin vers les mitochondries. Cependant, il est clair que les mitochondries constituent une cible prometteuse dans la lutte contre les cancers.
Source: Science 20 Oct, 2022 DOI: 10.1126/science.add1856 MTCH2 is a mitochondrial outer membrane protein insertase
