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L’architecture fine du complexe initiateur de la synthèse des protéines chez les mammifères dévoilée

Une équipe de recherche de l’Institut de Biologie moléculaire et cellulaire de Strasbourg, en collaboration avec deux équipes Américaines, a réussi à établir, avec une résolution jamais atteinte auparavant (~6Å), la structure tridimensionnelle du complexe de l’initiation de la traduction des protéines chez les mammifères. La connaissance de l’architecture sophistiquée de ce complexe et de son interaction avec le facteur clé eIF3, longtemps restées réfractaires aux études structurales, ouvre de nouvelles perspectives pour la recherche d’agents thérapeutiques antiviraux et antiparasitaires. Cette étude est publiée dans la revue Nature.

La traduction des protéines à partir de l’ARN messager est réalisée par le ribosome. Celui-ci est universellement conservé dans toutes les cellules mais sa structure présente des différences significatives entre les bactéries et les eucaryotes. La traduction débute par une étape cruciale appelée l’initiation. Chez les eucaryotes, et plus spécifiquement les mammifères, cette étape met en jeu plus d’une douzaine de facteurs d’initiation (eIFs). Le facteur d’initiation 3 (eIF3) composé de 13 sous unités, dont 8 au sein d’un « cœur » central conservé et 5 périphériques, est de loin le plus complexe et le plus mystérieux car sa structure et ses fonctions sont restées méconnues jusqu’à présent chez les mammifères.

En appliquant la technique de cryo-microscopie électronique qui permet l’étude structurale des complexes cryogénisés à la température de l’azote liquide, les chercheurs de l’unité « Architecture et réactivité de l’ARN» de Institut de Biologie Moléculaire et Cellulaire de Strasbourg, en collaboration avec deux équipes de l’Université de Columbia (New York) et du Centre Médical de l’Université de l’état de New York (Brooklyn), ont déterminé la structure de ce facteur clé, dans le contexte du complexe de l‘initiation, avec une résolution fine d’environ 6Å.

La résolution de cette structure permet de mieux comprendre le processus d’initiation de la traduction des protéines ainsi que les rôles joués par les différents facteurs composant ce complexe. Elle permet également de comprendre le déroulement du processus de synthèse des protéines dans les cellules infectées par certains agents pathogènes comme les virus et les parasites eucaryotes. En effet, ces pathogènes détournent la machinerie de synthèse de protéines cellulaires via des interactions spécifiques impliquant entre autres eIF3. Les résultats de cette découverte peuvent ainsi être exploités pour la recherche de nouvelles thérapies antivirales et antiparasitaires plus spécifiques et de moindre toxicité pour l’hôte mammifère infecté.

Figure : Structure du facteur d’initiation 3 (eIF3) chez les mammifères vu par cryo-microscopie électronique (gauche) et interprété par un modèle atomique (droite). La figure montre la composition complexe de ce facteur et représente seulement le cœur conservé d’eIF3.

© Yaser Hashem

Références :

Contacts :

  • Yaser Hashem

    Unité «Architecture et réactivité de l’ARN»
    CNRS UPR 9002, Université de Strasbourg
    Institut de Biologie Moléculaire et Cellulaire
    15, Rue René Descartes
    67084 STRASBOURG CEDEX

    06 70 33 19 21