Les mitochondries sont les centrales électriques des cellules qui convertissent l’énergie emprisonnée dans nos aliments en une « monnaie énergétique » fonctionnelle pour les cellules. Ils possèdent également leurs propres usines de synthèse de protéines appelées ribosomes, qui ont une apparence différente de celles que l’on trouve dans le cytoplasme cellulaire. Cependant, jusqu’à présent, on savait peu de choses sur la façon dont les ribosomes mitochondriaux sont produits.
« Nous espérions obtenir un seul instantané de l’assemblage de la grande sous-unité mitoribosomique, mais nos données ont révélé beaucoup plus de surprises », déclare le premier co-auteur de l’étude. Anas Khawayapost-doc à la Département de biochimie médicale et biophysique, Institut Karolinska. « Ces observations offrent des opportunités pour découvrir l’étendue de la diaphonie entre l’assemblage mitoribosomal et d’autres aspects de la fonction mitochondriale. »
En utilisant une technique appelée microscopie électronique cryogénique, les chercheurs ont pu décrire d’importants acteurs clés de la machinerie complexe qui fabrique les ribosomes. L’une des découvertes était qu’un composant appelé facteur A de liaison au ribosome (RBFA) orchestre le processus. Le ribosome est composé de deux moitiés, un peu comme un pain à hamburger. Les analyses des chercheurs montrent qu’une protéine appelée mS37 signale que ces deux parties peuvent être jointes et sont prêtes à démarrer la synthèse protéique.
Potentiel clinique
Les résultats sont un exemple de recherche fondamentale en biologie cellulaire, mais les nouvelles connaissances peuvent également donner lieu à des avancées médicales, telles que des antibiotiques plus ciblés. Les mitochondries sont similaires aux bactéries et les antibiotiques qui attaquent actuellement la capacité d’une bactérie à former des protéines affectent également nos mitochondries.
« Alors que les mécanismes de la traduction bactérienne et cytosolique sont étudiés depuis des décennies, nous commençons seulement à découvrir comment les mitochondries produisent des protéines », déclare Joanna Rorbach, chercheur principal et chef de groupe au Département de biochimie médicale et de biophysique, Karolinska Institutet. « Comprendre les différences entre la façon dont les bactéries et les mitochondries produisent leurs ribosomes pourrait nous permettre de concevoir des antibiotiques meilleurs et plus ciblés. »
L’étude a été dirigée par Joanna Rorbach avec Alexeï Montants et son groupe de recherche au Département de biochimie et de biophysique de l’Université de Stockholm.
Le cancer est une autre cible future. Contrairement aux cellules saines, les cellules cancéreuses se développent rapidement et se divisent souvent, un processus qui nécessite la formation de nombreuses nouvelles protéines.
« Une approche possible consiste à inhiber activement les ribosomes mitochondriaux des cellules cancéreuses », explique Joanna Rorbach.
La source: Institut Karolinska
