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En dépit de preuves claires que Hsp12 - une protéine de choc thermique dite ou le stress - aide les cellules à résister à des conditions de vie en danger, comment cela fonctionne est une question ouverte jusqu'à maintenant. La réponse surprenante se révèle dans la question le 27 août de la revue Molecular Cell, où les chercheurs allemands expliquent comment ils ont découvert la fonction de Hsp12, un mécanisme de protection ne ressemble à aucun observés auparavant. Déplié au cytosol aqueuse de la cellule, les plis Hsp12 dans les structures hélicoïdales de stabiliser la membrane cellulaire.
Fondation allemande pour la recherche, Fonds Industrie der Chemischen, Bayern Elitenetzwerk, Centre de Munich pour la science des protéines intégrés, Technische Universität München Institut for Advanced Study

En dépit de preuves claires que Hsp12 - une protéine de choc thermique dite ou le stress - aide les cellules à survivre dans des conditions de vie en danger, comment cela fonctionne est une question ouverte jusqu'à présent. La réponse surprenante se révèle dans la question le 27 août de la revue Molecular Cell, où des chercheurs allemands expliquent comment ils ont découvert la fonction de Hsp12, un mécanisme de protection ne ressemble à aucun observés auparavant. Déplié au cytosol aqueuse de la cellule, les plis Hsp12 dans les structures hélicoïdales de stabiliser la membrane cellulaire.

Une façon l'organisme unicellulaire modèle S. cerevisiae, levure de bière, réagit au stress est d'augmenter la production de Hsp12 plusieurs centaines de fois. Cette preuve que Hsp12 doit avoir une fonction de protection, ainsi que sa masse moléculaire faible, a conduit à son classement avec d'autres protéines de choc thermique (HSP). Pourtant, une enquête exhaustive menée par des chercheurs basée à Munich, a révélé que Hsp12 est structurellement et fonctionnellement différente de toutes les autres protéines du stress qui a été étudié auparavant. Les scientifiques disent que Hsp12 définit une classe entièrement nouvelle de protéines de stress dans lequel il se trouve, du moins pour l'instant, seul.

«C'est un nouveau concept pour protéger les cellules contre le stress», affirme Johannes Buchner, professeur de chimie à la Technische Universitaet Muenchen (TUM) et membre du Centre for Integrated Munich Protein Science. «C'est la protéine la plus abondante dans la levure S. cerevisiae en situation de stress - pas seulement la chaleur, mais différents types de stress - et nous avons constaté qu'il ne protège pas les autres protéines de déploiement ou d'agrégation que font les autres HSP. Au lieu de cela, il se lie aux membranes et les stabilise contre la rupture et de la perméabilité. "

Contrairement aux protéines de stress des autres, Buchner et ses collaborateurs a observé, Hsp12 est complètement déplié, dans son état natif. Ils ont constaté qu'il existe à la fois en solution, dans le cytosol aqueuse la cellule de levure, et en liaison avec le mur extérieur de la cellule, la membrane plasmique. Son mécanisme de protection semble fonctionner de la manière suivante: Avec l'augmentation de la synthèse Hsp12 en réponse au stress, la concentration plus élevée de la protéine apporte plus de celui-ci en contact avec la membrane; interaction avec la membrane, les plis Hsp12, formant des structures hélicoïdales qui sont partiellement noyé dans la masse. La liaison Hsp12 hélices à certains types de lipides, mais évidemment pas dans une telle manière à changer la composition de la membrane, au lieu, ces interactions semblent changer la façon dont la membrane est organisée, le renforcement de son intégrité et sa stabilité. La transformation de Hsp12 de son état non plié dans une solution à son état plié comme un chaperon membrane semble être entièrement réversible.

Ce mécanisme remarquable a été découvert étape par étape à travers une série longue et complexe d'expériences, dont la plupart participent "sauvages" de S. cerevisiae et un coup de grâce "souche de levure qui ne pouvait pas synthétiser Hsp12. L'équipe de recherche interdisciplinaire a plus d'une douzaine de méthodes analytiques de pointe en jeu, que chaque découverte le long du chemin soulevé de nouvelles questions qui devaient être répondu.

Les chercheurs ont découvert que le mécanisme de survie cellulaire fourni par Hsp12 fonctionné sous plusieurs types d'agression, y compris un choc thermique, le stress oxydatif et le stress osmotique - un changement soudain dans la solution environnante une cellule que les défis de sa capacité à réguler le débit de l'eau à travers la membrane. Résultats des expériences de vieillissement ont montré une fonction de protection ainsi. Le présent document dans Molecular Cell présente également des preuves que Hsp12 améliore la santé des cellules de levure dans des conditions physiologiques normales.

D'autres questions intéressantes se développent toujours des découvertes chez la levure, parce que les autres eucaryotes - y compris les humains - la part tant de l'héritage de l'évolution de cet organisme modèle. Comment hautement conservé et comment répandue est la nouvelle découverte du mécanisme de protection Hsp12? Quand il n'a point, dans ce type d'organisme? Est-il unique de S. cerevisiae? Si elle existe dans d'autres organismes, ça marche de la même façon? L'équipe basée à Munich utilisé Bioinformatic recherches génome d'étendre leur enquête dans cette direction, mais sans parvenir à des réponses concluantes. Les chercheurs ont pu constater que les séquences d'ADN d'autres champignons codent pour des protéines qui pourraient être considérées Hsp12 "membres de la famille», et ils ont identifié une protéine dans les neurones humains qui peuvent avoir des caractéristiques similaires.