Un groupe de recherche dirigé par le professeur Zhang Hong de l’Institut de biophysique de l’Académie chinoise des sciences a démontré que les ARN agissent comme un interrupteur pour changer le sort des condensats de protéines à phases séparées de la dégradation autophagique à l’accumulation déclenchée par le stress. L’étude a été publiée en ligne dans Journal de biologie cellulaire.
L’autophagie est un processus de dégradation médié par les lysosomes. Les condensats de protéines assemblés par séparation de phase liquide-liquide (LLPS) peuvent être efficacement dégradés par autophagie. Cependant, ils peuvent échapper à la dégradation autophagique dans des conditions de stress ou pathologiques pour conférer une résistance au stress ou contribuer à la pathogenèse de diverses maladies.
Par exemple, des études antérieures menées par le laboratoire du professeur Zhang ont révélé que les protéines PGL dérivées des ovocytes (PGL-1 et PGL-3) sont éliminées par autophagie dans les cellules somatiques au cours de l’embryogenèse de C. elegans dans des conditions de croissance normales (15 à 25 °C) . La dégradation de PGL-1/-3 nécessite la protéine réceptrice SEPA-1 et la protéine d’échafaudage EPG-2. Dans les embryons pondus dans des conditions de stress thermique, cependant, les protéines PGL échappent à la dégradation autophagique et s’accumulent dans un grand nombre de granules pour conférer une résistance au stress.
Dans cette étude, les chercheurs ont découvert que les granules de PGL formés dans des conditions de stress thermique contiennent des protéines impliquées dans le métabolisme de l’ARNm telles que l’homologue eIF4E IFE-1. Les tests RNA-FISH ont révélé que les ARN sont également triés en granules de PGL dans les embryons soumis à un stress thermique.
Ensuite, les chercheurs ont découvert que le tri de l’ARNm dans les granules de PGL module leur dégradation par autophagie, et que l’appauvrissement des facteurs impliqués dans le traitement, le transport et la traduction de l’ARNm réduit le recrutement de l’ARNm dans les granules de PGL et favorise leur dégradation autophagique, tandis que la dégradation de l’ARNm altérée augmente le recrutement. d’ARNm aux granules de PGL et favorise leur accumulation.
Les protéines PGL-1/-3/SEPA-1 subissent une LLPS pour s’assembler en condensats de PGL. L’EPG-2 favorise la transition liquide-gel des condensats de PGL, ce qui est essentiel pour leur dégradation autophagique. Les chercheurs ont démontré que l’ARNm favorise la LLPS et maintient la liquidité des condensats de PGL, et inhibe également le recrutement d’EPG-2. Ils ont également découvert que les facteurs affectant le recrutement des ARNm dans les granules de PGL modulent la co-localisation des granules d’EPG-2 et de PGL dans les embryons soumis à un stress thermique. Ces résultats suggèrent que les ARNm modulent la dégradation autophagique des granules de PGL en inhibant le recrutement de la protéine d’échafaudage favorisant la gélification EPG-2.
Cette étude révèle un rôle crucial de l’ARN dans le passage du sort des condensats de protéines à séparation de phase de la dégradation autophagique à l’accumulation déclenchée par le stress, fournissant de nouvelles informations sur l’accumulation d’agrégats de ribonucléoprotéines associées à la pathogenèse de diverses maladies.
Plus d’information:
Hui Zheng et al, le recrutement d’ARN fait passer le sort des condensats de protéines de la dégradation autophagique à l’accumulation, Journal de biologie cellulaire (2023). DOI : 10.1083/jcb.202210104