A chaque instant, le stress oxydatif endommage nos cellules. C'est l'une des causes du vieillissement, de dérégulations pathologiques mais aussi parfois d'une reprogrammation génétique bénéfique. Au sein des cellules, les protéines représentent une cible majeure des radicaux libres. Les équipes de Frédéric Barras au Laboratoire de chimie bactérienne, Jean-François Collet à l'Université Catholique de Louvain et Olga Iranzo au Laboratoire iSm2, dévoilent un système particulièrement original de réparation des protéines oxydées. Cette étude est publiée dans la revue
Nature.
La plupart des organismes vivants doivent affronter le paradoxe de l'oxygène: élément indispensable à la vie, l'oxygène est également un poison car il produit des espèces radicalaires extrêmement toxiques pour les organismes. C'est pour cela que les êtres vivants se sont dotés d'un arsenal de défenses "anti-oxydantes", prévenant ou réparant les inévitables dommages du stress oxydatif.
Les protéines, et plus particulièrement leurs résidus méthionine, sont l'une des cibles privilégiées des radicaux libres. L'ensemble des organismes vivants possède des systèmes de réparation des protéines oxydées qui sont étudiés de longue date par les équipes de F. Barras et JF Collet qui sont devenues les leaders mondiaux dans ce domaine.
En utilisant la bactérie
Escherichia coli comme modèle d'étude, les chercheurs ont découvert un nouveau système de réparation, MsrPQ, qui redonne aux protéines oxydées la possibilité de recouvrir une activité normale et aux cellules touchées, celle de survivre. Une observation remarquable est que des protéines chaperons, dont le rôle est de veiller au bon fonctionnement des protéines de la cellule, comptent parmi les protéines sous la surveillance de MsrPQ, révélant ainsi une imbrication de systèmes assurant le contrôle qualité des protéines cellulaires.
Au delà de la découverte d'un nouveau système moléculaire, c'est sa localisation qui retient l'attention et ouvre des perspectives inattendues. En effet MsrPQ est localisé dans l'enveloppe cellulaire et permet de maintenir l'intégrité de la structure cellulaire face à des stress aussi divers que l'eau oxygénée, les détergents ou l'eau de javel ! MsrPQ devient ainsi une cible de choix pour développer de nouveaux agents anti-bactériens !
Figure: Le système MsrPQ répare les protéines oxydées et maintient l'intégrité de l'enveloppe cellulaire.
© Jean-Raphaël Fantino
Pour plus d'information voir:
Repairing oxidized proteins in the bacterial envelope using respiratory chain electrons.
Gennaris A, Ezraty B, Henry C, Agrebi R, Vergnes A, Oheix E, Bos J, Leverrier P, Espinosa L, Szewczyk J, Vertommen D, Iranzo O, Collet JF, Barras F.
Nature. 2015 Dec 7. doi: 10.1038/nature15764.