#trendsinbiochemicalsciences #ATPase Structure et Rôles des ATPases de type V

Structure et Arrangement des Sous-Unités de la V-ATPase de Levure

Les sous-unités de la région soluble V₁ sont désignées par des lettres majuscules, alors que les sous-unités de la région V₀ incorporée dans une membrane sont désignées par des lettres minuscules. Les sous-unités A (jaune) et B (rouge) forment trois assemblages catalytiques par paires qui se lient à l’ATP et l’hydrolysent, avec pour résultat des changements induisant des rotations de la tige centrale qui est composée des sous-unités D (bleu), F (lila) et d (cyan). La sous-unité E (pourpre) et G (brun roux), forment trois tiges périphériques qui mettent les régions V₁ et V₀ par des interactions avec les sous-unités C (brun), H (orange), et le domaine N-terminal (NT) soluble de la sous-unité a (a_NT). Le domaine C-terminal (CT) de la sous-unité a (a_CT, vert) contient deux demi-chaînes de transport de protons décalées. L’anneau c est composé de huit sous-unités c promoteur (rose clair et rose foncé), sous-unités c’ (magenta), et sous unités c’’ (pourpre). La région V₀ incorporée dans  une membrane contient aussi des sous-unités e (bleu foncé), f (rouge foncé) et Voa1p (rouge-orange).

Les ATPases de type V (V-ATPases) sont des complexes protéiques incorporés dans une membrane, qui agissent en tant que pompes à protons, mues par l’hydrolyse de l’ATP. Les V-ATPases sont une source primaire d’acidification des organelles cellulaires chez tous les eucaryotes, les rendant essentielles pour beaucoup de processus cellulaires. L’activité enzymatique peut être modulée par le désassemblage du complexe à la fois soumis à régulation et réversible, et plusieurs sous-unités de V-ATPase de mammifères arborent de multiples isoformes, localisées de manière différentielle. Bien que les propriétés biochimiques des différentes isoformes soient actuellement inconnues, les mutations identifiées dans des sous-unités spécifiques d’isoformes ont été associées à des pathologies variées, faisant des V-ATPAses des cibles potentielles pour l’action des médicaments. C’est chez Saccharomyces cerevisiae que la structure et l’activité des V-ATPases ont été le mieux caractérisées, où des structures récentes ont révélé des détails de dynamique enzymatique, du site de translocation des protons, et de changements conformationnels associés à un désassemblage réglé et une autoinhibition. Thamiya Vasanthakumar, John L. Rubinstein, dans Trends in Biochemical Sciences, publication en ligne en avant-première, 28 janvier 2020

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ

#cell #protéinesintrinsèquementdésordonnées #prions #caractèresbiologiques #hérédité Protéines intrinsèquement désordonnées et apparition de caractères biologiques héréditaires

Les protéines intrinsèquement désordonnées peuvent agir à la manière des prions pour créer des « mémoires moléculaires » basées sur les protéines faisant office de force motrice de caractères biologiques nouveaux, souvent adaptatifs.

Les prions sont un mécanisme de changement de paradigme d’hérédité, dans lequel les phénotypes sont codés par les modèles conformationnels des protéines comme tels plutôt que par les acides nucléiques. Ici, nous mesurons l’étendue de certains mécanismes de l’hérédité par l’examen du protéome de la levure, par l’évaluation de la capacité de presque tous les cadres de lecture ouverts (ORF ;  ̴5 300 ORFs) de coder pour des caractères héréditaires. La surexpression transitoire de presque 50 protéines a produit des caractères restés héréditaires longtemps après que leur expression fût de retour à la normale. Ces caractères se sont révélés bénéfiques, avec une hérédité arborant des schémas semblables à ceux des prions ; étaient communément rencontrés chez les levures de type sauvage, et pouvaient être transmis à des cellules naïves par les seules protéines. La plupart des protéines inductrices n’étaient pas des prions connus et ne formait pas de protéines amyloïdes. Au contraire, ces éléments se sont révélés être des protéines de liaison fortement enrichies en acides nucléiques pourvus de domaines intrinsèquement désordonnés largement conservés dans l’évolution. Ainsi, nos données établissent un type commun d’hérédité basé sur le constat que les protéines intrinsèquement désordonnées peuvent constituer la force motrice de l’émergence de caractères nouveaux et d’opportunités adaptatives. Sohini Chakrabortee, et al, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 29 septembre 2016

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle: Science Direct / Traduction et adaptation : NZ  

Restriction en protéines et acides aminés, vieillissement et maladie : de la levure à l’homme

Evolution de l'espérance de vie et des espérances de santé à 65 ans pour l'Europe (UE 25) de 2005 à 2011* - par sexe.
Source iconographique et légendaire: http://www.inserm.fr/espace-journalistes/esperance-de-vie-en-bonne-sante-dernieres-tendances

Beaucoup des effets de la restriction alimentaires sur la longévité et l’espérance de vie en bonne santé chez les organismes sont liés à une prise en protéines et acides aminés (AA) diminuée et à une stimulation des voies de signalisation spécifiques aux nutriments.

Des études effectuées chez la levure ont montré que l’adjonction de sérine, de thréonine, et de valine dans le milieu de culture a pour effet de stimuler la sensibilité et le vieillissement des cellules en activant différentes voies de signalisation interconnectées. La restriction en protéines et acides aminés essentiels produit à la fois une augmentation de la longévité et de l’espérance de vie en bonne santé chez les rongeurs de laboratoire. Chez l’homme, la restriction en protéines a été associée à une diminution de la mortalité en général, et de la mortalité due au cancer et au diabète plus particulièrement. Ainsi, les interventions visant à diminuer la prise en protéines et AAs spécifiques peuvent être  bénéfiques et sont en passe d’être adoptées par le plus grand nombre. Elles se révèlent efficaces dans l’optimisation de l’espérance de vie en bonne santé. Hamed Mizaei et al, dans Trends in Endocrinology and Metabolism, publication en ligne en avant – première, 21 août 2014

Source : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ 

Affaire de famille : conservation structurelle et fonctionnelle des protéines associées au centromère de la levure à l’homme

En phosphorylant Cnp-E au niveau du kinétochore,  la kinase MPS1 permet le déplacement des chromosomes vers la plaque équatoriale du fuseau mitotique, et participe donc à l'alignement des chromosomes, nécessaire à leur séparation équitable entre les deux cellules filles. Copyright A. Abrieu / CNRS
Source iconographique et légendaire:http://www.cnrs.fr/insb/recherche/parutions/articles08/abrieu.htm

Les kinétochores forment un lien fondamental entre des domaines propres aux chromosomes appelés centromères et les microtubules organisés autour d’un axe, chez tous les eucaryotes. Cette connexion, formée par un vaste complexe protéique, est essentielle à la précise ségrégation chromosomique ; assurant ainsi la stabilité génétique. Ici, nous passons en revue les récents éclairages et découvertes sur la composition et la fonction de la chromatine du centromère. De multiples approches ont convergé, afin d’identifier les protéines associées au centromère, de la levure à l’être humain. Parmi elles, il faut notamment compter sur les membres nouvellement identifiés de la famille de domaines histone-fold, agissant au niveau de l’interface ADN-kinétochore, et qui fournissent les connections vitales entre chromosomes et microtubules. Prises dans leur ensemble, ces découvertes contribuent à une vision unifiée sur la fonction chromatinienne comme échafaudage où s’opère la régulation de l’assemblage du kinétochore. Stefan Westermann, Alexander Schleiffer, in Trends in Cell Biology, online 4 March 2013, in press

Source: Science Direct / Traduction et adaptation: NZ