Des scientifiques expliquent comment un composé d’éponge de mer exerce ses effets biologiques

La girolline, un composé extrait de l’éponge de mer Pseudaxinyssa cantharella, a été étudiée pour d’éventuels effets antitumoraux et s’est également révélée avoir des effets antipaludiques.

Désormais, grâce aux travaux des scientifiques du RIKEN Center for Sustainable Resource Science, les chercheurs ont une meilleure idée de son fonctionnement. En plus de ses possibles propriétés médicinales, les découvertes actuelles suggèrent que le composé pourrait également être utile comme sonde chimique pour la recherche dans des domaines tels que le vieillissement et la santé mitochondriale.

La girolline est l’un des nombreux composés dotés de fonctions biologiques isolés de Pseudaxinyssa cantharella. Les éponges de mer sont d’importantes sources de composés biologiques, car elles sont incapables de se déplacer de manière autonome et doivent se protéger par des moyens chimiques.

On pensait initialement que l’effet antitumoral possible de la girolline était dû au fait qu’elle était un inhibiteur général de la traduction, ce qui signifie qu’elle empêchait la traduction de l’ARN messager dans la séquence d’acides aminés des protéines par les ribosomes, les usines de production de protéines de la cellule. Cependant, ses effets et les mécanismes qui les sous-tendent ont été peu explorés par la suite.

Dans les travaux en cours, publié dans Communications naturellesles scientifiques ont utilisé de nouvelles techniques pour mieux comprendre le fonctionnement de la girolline.

Selon Tilman Schneider-Poetsch du RIKEN Center for Sustainable Resource Science, l’auteur correspondant de l’article, « Grâce à nos travaux, nous avons pu découvrir que la girolline agit par un nouveau mécanisme d’action. C’est la première petite molécule qui a Il a été découvert qu’il module directement la fonction d’un facteur important de synthèse des protéines et qu’il agit de manière sélective sur certaines séquences d’acides aminés, plutôt que comme un inhibiteur général de la traduction de l’ARN en protéines.

Essentiellement, ce qu’ils ont découvert, c’est que la girolline agit en modulant l’activité de eIF5A, un facteur d’élongation de traduction qui aide le ribosome à naviguer dans les séquences d’acides aminés difficiles à traduire. Lorsque la vitesse du ribosome ralentit, eIF5A se lie et augmente le taux d’incorporation des acides aminés, empêchant ainsi les ribosomes de caler.

La girolline empêche eIF5A de se lier au ribosome. Sans l’aide de eIF5A, le ribosome restera bloqué sur certaines séquences. Les ribosomes bloqués sont ensuite attaqués par la voie de contrôle qualité associée aux ribosomes (RQC), qui dégrade la protéine en cours de production. Cette dégradation prématurée des protéines inachevées semble expliquer, dans une certaine mesure, la toxicité de la girolline.

Les séquences qui provoquent le blocage comprennent celles codant pour les acides aminés proline et lysine, en particulier lorsque la lysine est codée par la séquence d’ARN AAA (trois bases adénine consécutives).

Cette découverte devrait avoir des implications sur l’effet du composé sur le paludisme, car les molécules d’ARN messager de Plasmodium falciparum, le parasite responsable du paludisme, ont tendance à comporter de nombreuses bases adénine, ce qui les rend sensibles aux effets de la girolline.

Comme eIF5A est connu pour jouer un rôle dans le maintien de la fonction des mitochondries et que son dysfonctionnement a été impliqué dans le processus de vieillissement, la girolline devrait également fournir un outil chimique utile pour disséquer la fonction de eIF5A dans le maintien et le vieillissement des mitochondries.

Selon Schneider-Poetsch, « la Girolline, de par sa sélectivité, est un nouvel outil que nous pourrons utiliser pour étudier le rôle de eIF5A, une protéine importante impliquée dans le vieillissement, la neurodégénérescence et le cancer. des projets pour enquêter sur ce sujet.