Interactions entre ³¾´Ç±ô鳦³Ü±ô±ð²õ et leurs cibles pistées
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Une équipe de chercheurs de l’Université de Montréal et de l’Université Æ»¹ûÒùÔº a mis au point une méthode permettant d'établir comment les ³¾´Ç±ô鳦³Ü±ô±ð²õ de transmission de signaux cellulaires orchestrent les étapes séquentielles de la division cellulaire. Dans un article publié en ligne aujourd'hui dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, les scientifiques expliquent comment ils en sont arrivés à pister les relations entre ces ³¾´Ç±ô鳦³Ü±ô±ð²õ et leurs cibles dans le but d'établir l'endroit, le moment et la manière dont ces dernières sont déployées au fil des nombreuses étapes nécessaires afin de répliquer le ²µÃ©²Ô´Ç³¾±ð d'un être humain et les structures environnantes.
Les fragmentations lors de certaines étapes de ces processus sont à l’origine de plusieurs maladies, notamment de cancers. La méthode décrite dans cet article pourrait fournir un outil précieux aux scientifiques qui cherchent à mieux comprendre ces processus.
«ÌýLa manière dont les cellules vivantes se divisent et celle dont ce processus s'accomplit précisément font partie des questions les plus approfondies que les scientifiques cherchent à résoudre depuis des décenniesÌý», explique Stephen Michnick, Ph. D., cochercheur principal et professeur de biochimie de l'Université de Montréal. Son homologue de l'Université Æ»¹ûÒùÔº, la professeure de biologie Jackie Vogel, Ph., D., ajouteÌý: «ÌýNous savons quels sont les joueurs de premier plan dans la division cellulaire (des ³¾´Ç±ô鳦³Ü±ô±ð²õ désignées cyclines et une molécule déclencheuse commune, désignée Cdk1), mais il s'est avéré épineux d'établir avec exactitude la manière dont ces deux types de ³¾´Ç±ô鳦³Ü±ô±ð²õ dépêchent les ³¾´Ç±ô鳦³Ü±ô±ð²õ cibles afin d'orchestrer tout ce qui doit se produire dans la séquence nécessaire afin d'assurer une division cellulaire précise.Ìý»Ìý
L'équipe des universités de Montréal et de Æ»¹ûÒùÔº a élaboré une méthode en vue de cerner les interactions entre les complexes des cyclines et de la kinaseÌý1 dépendante des cyclines (Cdk1), ainsi que leurs cibles dans les cellules vivantes. La Cdk1 est une protéine de transmission des signaux cellulaires qui joue un rôle crucial dans la division cellulaire. L'étude de cette kinase a été approfondie dans la levure, en raison de la reproduction rapide de celle-ci, et l'on retrouve cette protéine dans de nombreux autres organismes vivants, entre autres, le corps humain. «ÌýIl s'agit d'une méthode simple pouvant être effectuée dans tous les laboratoires, contrairement aux méthodes existantes, qui exigent un travail et des compétences intensifsÌý», indique M.ÌýMichnick.
«ÌýCette méthode permet aussi de cerner des interactions entre les cyclines et la Cdk1 que les méthodes traditionnelles ne détectent pasÌý», poursuit MmeÌýVogel. «ÌýPar exemple, nous nous penchons sur la composition d'un dispositif moléculaire massif désigné «Ìýfuseau achromatiqueÌý», qui orchestre la division coordonnée de deux copies du ²µÃ©²Ô´Ç³¾±ð entre les deux nouvelles cellules qui émergent de la division. Nous cherchions depuis plus de dix ans à mettre le doigt sur un lien qui nous échappait entre une cycline particulière, le complexe Clb3-Cdk1, et une cible du fuseau achromatique, la gamma-tubuline, que nous croyions être une étape clé de la fabrication exacte de ce fuseau. Tous les constats nous conduisaient vers cette interaction, y compris un effort massif auquel j'ai pris part afin de cartographier la communication cellulaire dirigée vers le centrosome, un dispositif moléculaire qui organise la fabrication du fuseau achromatique. Nous avons donc fait équipe avec M.ÌýMichnick afin d'essayer la nouvelle méthode, puis l'interaction Clb3-Cdk1-gamma-tubuline s'est révélée au grand jour... simplement comme ça.Ìý»Ìý Maintenant, en collaboration avec Paul François, professeur de physique de l'Université Æ»¹ûÒùÔº, les chercheurs sont en mesure de miser sur cette information afin de démontrer comment l'interaction Clb3-Cdk1-gamma- tubuline contrôle une remodélisation massive du fuseau achromatique.
«ÌýL'outil que nous avons élaboré sera mis à la disposition de la communauté scientifique, et des efforts concertés entre plusieurs laboratoires pourraient ultimement permettre de percer les mystères de l'un des processus les plus essentiels de la vieÌý», conclut M.ÌýMichnick.
FIGURE: Moyeu du fuseau mitotique (structure en étoile en orange et en gris) amorcé par le signal Cdk-Clb3 (en rouge). °ä¸éɶٱõ°Õ: Conrad Hall, Université Æ»¹ûÒùÔº
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La recherche associée à l'étude «ÌýDissection of Cdk1–cyclin complexes in vivoÌý» a été financée grâce aux subventions MOP-GMX-192838 et MOP-GMX- 231013 des Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) accordées à M.ÌýMichnick, ainsi qu'aux subventions MOP-123335 des IRSC etÌý RGPIN 262246 du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie accordées à MmeÌýVogel. Ce communiqué de presse fait mention de découvertes de Keck et coll., Science 2011 et Nazarova et coll. Molecular Biology of the Cell, 2013.
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