Une nouvelle étude a révélé des informations sur la façon dont les cellules ressentent et réagissent à l’apesanteur vécue dans l’espace. Les informations pourraient être utiles pour maintenir les astronautes en bonne santé lors de futures missions spatiales.
Les conditions de gravité dans l’espace, connues sous le nom de microgravité, déclenchent un ensemble unique de réponses au stress cellulaire. Dans le nouveau travail, les chercheurs ont découvert que le modificateur de protéine SUMO joue un rôle clé dans l’adaptation cellulaire à la microgravité simulée.
« Dans des conditions de gravité normales, SUMO est connu pour répondre au stress et jouer un rôle essentiel dans de nombreux processus cellulaires, y compris la réparation des dommages à l’ADN, la régulation du cytosquelette, la division cellulaire et le renouvellement des protéines », a déclaré Rita Miller, chef de l’équipe de recherche et professeur de biochimie. et biologie moléculaire à l’Oklahoma State University à Stillwater. « C’est la première fois qu’il a été démontré que SUMO joue un rôle dans la réponse de la cellule à la microgravité. »
Jeremy Sabo, un étudiant diplômé du laboratoire de Miller, présentera les résultats à Découvrez BMBla réunion annuelle de l’American Society for Biochemistry and Molecular Biology, du 25 au 28 mars à Seattle.
SUMO peut interagir avec les protéines via deux types de liaisons chimiques : une liaison covalente à une lysine cible ou des interactions non covalentes avec un partenaire de liaison. Les chercheurs ont examiné les deux types d’interactions dans les cellules de levure, un organisme modèle couramment utilisé pour étudier les processus cellulaires. Ils ont analysé des cellules qui avaient subi six divisions cellulaires en gravité terrestre normale ou en microgravité simulée à l’aide d’un récipient de culture cellulaire spécialisé développé par la NASA.
Pour comprendre quels processus cellulaires étaient affectés par le stress de la microgravité, ils ont commencé par comparer les niveaux d’expression des protéines pour les cellules qui ont subi chaque condition de gravité. Ensuite, pour découvrir ce qui entraînait ces changements protéiques, ils ont examiné plus spécifiquement laquelle de ces protéines interagissait avec SUMO à l’aide de la spectroscopie de masse.
Dans les cellules en microgravité, les chercheurs ont identifié 37 protéines qui interagissaient physiquement avec SUMO et présentaient des niveaux d’expression qui différaient de plus de 50 % de ceux des cellules gravitationnelles terrestres. Ces 37 protéines comprenaient celles qui sont importantes pour la réparation des dommages à l’ADN, ce qui est remarquable car les dommages causés par les radiations constituent un risque sérieux dans l’espace. D’autres protéines étaient impliquées dans la production d’énergie et de protéines ainsi que dans le maintien de la forme cellulaire, de la division cellulaire et du trafic de protéines à l’intérieur des cellules.
La vidéo montre les RWV en cours d’utilisation. Les levures poussent dans les quatre RWV tandis que chacune tourne à 30 tr/min. L’ensemble du système est à l’intérieur d’un incubateur à 30 degrés Celsius, la température de croissance optimale pour S. cerevisiae. Crédit : Jeremy Sabo, Université d’État de l’Oklahoma
« Étant donné que SUMO peut modifier plusieurs facteurs de transcription, notre travail peut également conduire à une meilleure compréhension de la façon dont il contrôle diverses cascades de signalisation en réponse à la microgravité simulée », a déclaré Miller.
Ensuite, les chercheurs veulent déterminer si l’absence de la modification SUMO sur des protéines spécifiques est nocive pour la cellule lorsqu’elle est soumise à une microgravité simulée.
Plus d’information:
Jeremy Sabo présentera cette recherche de 16 h à 17 h 30 HAP le mardi 28 mars dans le hall d’exposition 4AB du Seattle Convention Center (affiche numéro 330)