Un nouveau modèle pour une meilleure compréhension de la mucoviscidose.

13 novembre 2008

Biologie , Proteine , IMPMC - UMR 7590 , ScInBioS - IFR 148

Des chercheurs de l’Institut de minéralogie et de physique des milieux condensés (CNRS / UPMC / Paris 7 / IPGP) en collaboration avec Pierre Lehn, professeur à l’université de Brest et l’association Vaincre la Mucoviscidose ont réussi à modéliser très finement la structure 3D de la protéine CFTR, responsable de la mucoviscidose lorsqu’elle est altérée. Cette nouvelle modélisation, la plus complète à ce jour, permet de mieux comprendre les conséquences fonctionnelles engendrées par des modifications de structure de la protéine CFTR et pourra être utilisée pour développer de nouvelles approches thérapeutiques. Ces résultats sont disponibles dans la revue Cellular and molecular life sciences.

Pour comprendre l’activité d’une protéine et déterminer comment des altérations perturbent cette activité, il est indispensable de connaître sa structure à trois dimensions. Cependant, dans le cas de CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator), la protéine responsable de la mucoviscidose, on ne dispose pas à ce jour de structure 3D obtenue expérimentalement. De plus, les modélisations sont très difficiles à réaliser. Ces modélisations reposent sur des comparaisons des protéines bactériennes dont les structures sont parfaitement connues. On tente ensuite, par « homologie », de construire la structure 3D de la protéine humaine. Dans le cas de CTFR, ces molécules homologues sont trop différentes de la molécule originale et les techniques habituelles ne permettent pas d’obtenir de modélisations satisfaisantes. Grâce à des outils de décryptage et de modélisation des séquences de protéines à faible taux de similitude, développés à l’IMPMC, les chercheurs ont réussi à établir un modèle de structure tridimensionnelle de CFTR permettant d’expliquer l’effet de mutations, dont l’une, ΔF508, est responsable de plus de 70% des cas de mucoviscidose. Outre une meilleure compréhension des conséquences des modifications de structure et de fonction de la protéine CFTR mutée, cette nouvelle modélisation devrait favoriser la conception de nouvelles molécules susceptibles de réparer la protéine altérée.

: Représentation simplifiée du modèle de la structure de la protéine CFTR. En haut, à droite, représentation agrandie de l’environnement de la phénylalanine F508 (en violet), acide aminé dont l’absence (ΔF508) (en bas à droite) est responsable de plus de 70% des cas de mucoviscidose.

En savoir plus

Atomic model of human cystic fibrosis transmembrane conductance regulator : Membrane-spanning domains and coupling interfaces, J. P. Mornon, P. Lehn, I. Callebaut, Cellular and Molecular Life Sciences, 2008, vol 65, pp 2594-2612.

Les auteurs

Jean-Paul Mornon (Directeur de recherche), Pierre Lehn (Professeur des universités - Praticien hospitalier), Isabelle Callebaut (Directrice de recherche)

Contact

Isabelle Callebaut, directrice de recherche, Isabelle.Callebaut impmc.jussieu.fr

Contact département

Jean-Michel Courty, jean-michel.courty cnrs-dir.fr
Karine Penalba, karine.penalba cnrs-dir.fr

Informations complémentaires

Institut de minéralogie et de physique des milieux condensés, Unité Mixte de Recherche 7590 :

Site du laboratoire : http://www.impmc.jussieu.fr/

Sciences et ingénierie en biologie-santé (ScInBioS), Institut Fédératif de Recherche 148 :

Pour en savoir plus sur l’Institut Fédératif de Recherche 148

Association Vaincre la Mucoviscidose : http://www.vaincrelamuco.org/