Turn over protéique

[invite160a5434]

Bonsoir a toutes et a tous,

Ceci n'est pas tant une question, mais plutot un sujet de réfléxion.

J'aimerais en effet discuter sur le turn over protéique qui s'opère dans la cellule, et dont j'ai l'impression au vu des infos trouvées sur internet, que le sujet n'est pas totallement conquis.

Qu'est ce qui fait qu'une protéine est dite "usagée" et doit donc etre dégradée ? Pensez vous qu'il puisse y avoir des sortes de " mutation protéique " qui apparaissent au cours du temps, a base de modification chimique et de dégradation de chaine protéique, qui changent la conformation ??

Pis encore, de plus en plus nombreux sont les observations faites sur des mécanismes protéasome dépendant ubiquitination indépendant, qui jette le doute sur une voie de dégradation bien ancrée dans le dogme ? Qu'est ce qui intervient ? Des protéines Ubiquitin-like ?

Voila, j'aimerais avoir vos avis, vos connaissances sur le sujet pour étayer un peu ma vision des choses.

Amicalement,

toytoy
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[invite217f3aaa]

Salut, comme je suis curieux de connaitre les réponses des forumeurs je remonte le post en y mettant un embryon de réponse.

Qu'est ce qui fait qu'une protéine est dite "usagée" et doit donc etre dégradée ?

La stabilité des protéines est +/- grande ( c'est pas un scoop ! ), ce qui veut dire que la probabilité d'être dégradée est plus ou moins grande. Cette probabilité dépend des inter-actions qu'elles sont capables de créer avec les enzymes qui lient les ubiquitine aux protéines et les destine au protéasome.
Mais d'après ce que tu dis la liaison aux ubiquitine n'est pas nécessaire à une protéine pour être broyée par le protéasome.

Pensez vous qu'il puisse y avoir des sortes de " mutation protéique " qui apparaissent au cours du temps, a base de modification chimique et de dégradation de chaine protéique, qui changent la conformation

C'est ce que je pense aussi. D'après ce que je sais ce n'est pas une perte de fonctionnalité qui fait que la protéine va être détruite mais l'acquisition d'une structure qui augmente ses probabilité d'inter-action avec ces enzymes qui lient les ubiquitine.

[gorben]

Salut,

Je ne connais rien a l'ubiquitination, donc je ne vais pas me risquer a dire qq chose. Par contre, je peux repondre a ca :

Qu'est ce qui fait qu'une protéine est dite "usagée" et doit donc etre dégradée ? Pensez vous qu'il puisse y avoir des sortes de " mutation protéique " qui apparaissent au cours du temps, a base de modification chimique et de dégradation de chaine protéique, qui changent la conformation ??

Je ne pense pas qu'une proteine devienne "usagee". Il y a peu etre des facteurs exterieurs (chimiques ou physiques) qui vont les endommager, mais je doute qu'il ai une mutation proteique.

A ma connaissance la cellule va se debarasser de ses proteines majoritairement dans les 2 cas suivants :
* Plus d'utilite, par exemple la machinerie de replication va etre synthetisee pour la phase de replication, mais quand cette derniere est terminee, il n'y a plus aucun besoin d'une telle machinerie. La cellule va donc recycler les acides amines, et eviter "d'entasser" quelque chose d'inutile.
* C'est la famine ! La cellule vient a manquer de nutriments, elle ne peux plus continuer a se develloper correctement. Pour survivre et attendre de meilleurs jours, elle va taper dans ses proteines les moins essentielles pour les recycler.

Voila, j'espere que ca reponds un peu a ta question.

A+

[Vinc]

Bonjour !
Sujet intéressant et complexe…

Comme tu l’as signalé, les situations sont assez diverses.
La poly-ubiquitination (K48 ou éventuellement K29) est la source majeure de dégradation. A l’inverse, une protéine peut-être ubiquitinée sans être dégradée mais cela est corrélé aux différents types d’ubiquitination
(pour plus d’infos lire le post suivant :
http://forums.futura-sciences.com/bi...iquitines.html

Et effectivement le protéasome peut dégrader certaines protéines qui ne sont pas ubiquitinées mais c’est assez rare et surtout valable pour le protéasome bactérien me semble-t-il.

Qu'est ce qui fait qu'une protéine est dite "usagée" et doit donc être dégradée ? Pensez vous qu'il puisse y avoir des sortes de " mutation protéique " qui apparaissent au cours du temps, a base de modification chimique et de dégradation de chaine protéique, qui changent la conformation ??

La question qui doit être posée est comment sont reconnues les protéines à dégrader ?
Des travaux anciens suggèrent que c’est la structure globale de la protéine qui détermine la stabilité métabolique. Il a été observé que des formes mutantes de certaines protéines avaient une durée de vie plus courte que la forme wt, et que la dégradation est corrélée à des propriétés physicochimiques comme le point isoélectrique ou la masse moléculaire. Mais il a plus tard été montré que ces corrélations ne sont pas généralisables car la modification des propriétés en question ne modifie pas la structure globale de la protéine.

La stabilité des protéines est +/- grande ( c'est pas un scoop ! ), ce qui veut dire que la probabilité d'être dégradée est plus ou moins grande.

C’est un peu le serpent qui se more la queue, il y a une relation de cause à effet. Une protéine est stable si elle n’est pas dégradée.

Cette probabilité dépend des inter-actions qu'elles sont capables de créer avec les enzymes qui lient les ubiquitine aux protéines et les destine au protéasome.

Bien que travaillant sur l’ubiquitination, je me permets de rappeler que beaucoup de protéines sont dégradées par les lysosomes…

C'est ce que je pense aussi. D'après ce que je sais ce n'est pas une perte de fonctionnalité qui fait que la protéine va être détruite mais l'acquisition d'une structure qui augmente ses probabilité d'inter-action avec ces enzymes qui lient les ubiquitine.

Pas forcément. C’est souvent l’expression différentielle ou la localisation de l’E3 ligase qui permet de réguler la stabilité du substrat (pour les protéines dégradées après ubiquitination).

Je ne pense pas qu'une proteine devienne "usagee". Il y a peu etre des facteurs exterieurs (chimiques ou physiques) qui vont les endommager, mais je doute qu'il ai une mutation proteique.

Sauf si éventuellement cette mutation intervient dans le domaine de liaison à l’E3.


V.

[A voir en vidéo sur Futura]

[gorben]

Sauf si éventuellement cette mutation intervient dans le domaine de liaison à l’E3.
V.

Qu'entends tu par mutation? Tu parles ici d'une mutation genetique correct? Parce que honnetement j'ai du mal a concevoir la mutation proteique. Je suis tout a fait d'accord qu'une mutation de l'ADN peut entrainer des modifications dans la degradation (augmenter ou diminuer), mais une mutation proteique, j'en ai jamais entendu parler.

A+

[Vinc]

Oui oui bien entendu!
Je parle d'une mutation qui modifierai l'affinité d'intéraction entre l'E3 et sa cible...

V.

[gorben]

Arf moi qui pensais que j'allais pouvoir frimer dans le labo cet aprem en annoncant que les proteines peuvent aussi etre mutee (independamment d'une mutation ADN)... tant pis, pas de scoop !

D'un autre cote ca m'etonne pas, je voyais pas comment ca pouvait se produire

[invite160a5434]

Bah en fait j'entendais par mutation protéique toutes les réactions chimiques possibles et imaginables entre les protéines via leur chaine latérales, et tout ce qui peut trainer dans la cellule ( ROS, ion, etc ). Il en résulterait alors un changement de conformation et donc de stabilité, la suite étant a peu près claire ( quoique !! )

De plus, quelqu'un sait-il si il y a eu des expériences qui auraient essayé de mettre en évidence des molécules "ubiquitin-like" dans les cellules eucaryotes ?

Voila, je reste assez septique en ce moment quant au mécanisme en général, non pas d'un point de vue cellulaire, mais plutot moléculaire avec ces histoires de mouvement brownien qui régissent une bonne partie de l'activité cellulaire, si vous voyez ce que je veux dire ...

[Vinc]

Bah en fait j'entendais par mutation protéique toutes les réactions chimiques possibles et imaginables entre les protéines via leur chaine latérales, et tout ce qui peut trainer dans la cellule ( ROS, ion, etc ). Il en résulterait alors un changement de conformation et donc de stabilité, la suite étant a peu près claire ( quoique !! )

Oui...

De plus, quelqu'un sait-il si il y a eu des expériences qui auraient essayé de mettre en évidence des molécules "ubiquitin-like" dans les cellules eucaryotes ?

Bien sûr! Il y a plusieurs protéines de types ubiquitin like (une petite dizaine à ce jour je crois), les plus étudiées étant SUMO1/2/3 et Nedd8.
Mais il y a également ISG15, FAT10, FUB1, UBL5, URM1, ATG8, ATG12.
Classiquement SUMO permet, entre autre, la régulation de la localisation nucléaire. Pour les autres, les fonctions sont diverses (réponse immunitaire, apoptoses, splicing des Pre mRNA, autophagie, mitose, etc....

Voila, je reste assez septique en ce moment quant au mécanisme en général, non pas d'un point de vue cellulaire, mais plutot moléculaire avec ces histoires de mouvement brownien qui régissent une bonne partie de l'activité cellulaire, si vous voyez ce que je veux dire ...

Pourquoi donc? Le mouvement brownien est une partie de l'explication et n'entre pas en jeu dans l'affinité moléculaire qu'ont les protéines entre elles.

V.

[invite160a5434]

Merci Vinc pour ta réponse.

Pour les protéines ubiquitin like, est ce que tu sais si certaines d'entre elles ont été identifées dans des mécanismes de dégradation protéasome dependante ubiquitine indépendante ... Parce que ça serait une bonne piste de réfléxion pour l'article que je dois présenter, et la seule chose que j'ai pu trouvé c'est une protéine pup chez mycobactérium, autant dire que je suis un peu loin de mon modèle eucaryotes ....

Cordialement

[Vinc]

Salut

Pour les protéines ubiquitin like, est ce que tu sais si certaines d'entre elles ont été identifées dans des mécanismes de dégradation protéasome dependante ubiquitine indépendante ...

Je ne suis pas spécialiste des ubiquitin-like mais a priori non il n'y a aucun lien avec la dégradation, protéasome dépendante tout du moins.

Parce que ça serait une bonne piste de réfléxion pour l'article que je dois présenter, et la seule chose que j'ai pu trouvé c'est une protéine pup chez mycobactérium, autant dire que je suis un peu loin de mon modèle eucaryotes ....

Tu peux me donner les refs de l'article si tu veux qu'on en discute!

A+

V.

[invite217f3aaa]

Bonjour, juste une petite question ( je ne souhaite absolument pas orienté la discussion vers cela ) :
Vinc, si tu t'intéresses à ce sujet, est ce par ce qu'il y a des liens évidents avec les phénomènes de cancérisation ?
Après tout c'est plus les "mutations protéiques" qui sont actives que les mutations génétiques.
Est il possible que les protéines issues de mutations génétiques soient, dans un premier temps, inactives parcequ'elles seraient rapidement dégradées par le protéasome ?
Voila je m'éclipse, merci.

[Vinc]

Salut!

Vinc, si tu t'intéresses à ce sujet, est ce par ce qu'il y a des liens évidents avec les phénomènes de cancérisation ?

Tu veux dire entre ubiquitination et cancer?
Oui il peut-y avoir des relations en effet, en particulier pour les suppresseurs de tumeurs qui sont sensibles au protéasome (p53,...). C'est la stratégie du bortézomib (Velcade), une chimio qui bloque le protéasome et qui est utilisée pour traiter les myélomes multiples (entre autre) : le but est de bloquer la dégradation de protéines à activité suppresseur de tumeur pour rétablir l'apoptose. Cela passerait donc par des acteurs majeurs comme p53 mais éventuellement aussi par la stabilisation de p38 (mais c'est en cours d'étude).

Mais en ce qui me concerne j'étudie l'ubiquitination non dégradative (en majeur partie). Et on peut aussi imaginer des cibles potentielles même si ce n'est pas dégradatif.

Après tout c'est plus les "mutations protéiques" qui sont actives que les mutations génétiques.
Est il possible que les protéines issues de mutations génétiques soient, dans un premier temps, inactives parce qu’elles seraient rapidement dégradées par le protéasome ?
Voila je m'éclipse, merci.

Il peut y avoir tous les cas de figure (mais si la protéine est dégradée elle est abscente donc la question d'activité ne se pose pas ).
On peut imaginer une protéine mutée avec une activité constitutive, qui serait plus sensible à la dégradation. Par exemple si la mutation induit un nouveau résidu de phosphorylation et que cette modif augmente l'affinité pour les complexes de types SCF.
On peut aussi supposer que cette mutation va inhiber l'interaction avec l'E3 ligase, donc là absence de dégradation.
La mutation peut ne pas avoir d'impact sur l'activité mais induire un STOP ou en tout cas un problème de folding et de conformation : là elle peut être prise en charge par le système ERAD et dégradée. C'est entre autre pour cette raison que de nombreuses protéines mutées ne donneront pas de phénotypes car elles sont reconnues comme aberrantes. D'ailleurs cette reconnaissance est valable pour toutes les protéines synthétisées et pas spécialement pour les protéines mutées : une protéine mal foldée à cause d'un problème de protéines chaperonnes peut subir le même sort.

Mais ce ne sont que des hypothèses, on peut vraiment tout imaginer.

A+

V.

[invite217f3aaa]

Merci, je vais mettre un certain temps pour digérer tout ça.

[inviteb79b6ae1]

Tu peux me donner les refs de l'article si tu veux qu'on en discute!

Salut je travaille avec T0yt0y sur cette présentation et comme il est au ciné il m'a chargé de faire avancé la discution.
Comme je n'arrive pas à lancer une requette sur PubMed je te donne le titre et la revus de la publication. On est limité à l'abstract comme on n'a pas d'accès:
Ubiquitin-Like Protein Involved in the Proteasome Pathway of Mycobacterium tuberculosis.
Science. 2008 Oct. 2

IL faut quand même que l'on reste critique car notre étude de base ce fait dans les cardiomyocytes et la la publie travaille sur un organisme procaryote.

Merci de vos réponses.
RwG

[Vinc]

Pour résumer le contexte (je n'ai lu que l'abstract pour le moment).
Il n'y a pas d'ubiquitine chez les procaryotes (mais il y a tout de même une E1 qui intervient dans deux voies métaboliques dont j'ai oublié les noms). Le protéasome existe chez les procaryotes.
Chez les eucaryotes, on considère que le protéasome est le système majeur de dégradation des protéines (sans être le seul).
Donc la question posée est : existe-t-il un système de dégradation protéasome dépendant, analogue à celui de l'ubiquitine chez les procaryotes?
Dans l'article les auteurs rapportent l'existence d'une ubiquitine-like qu'ils nomment Pup. La "pupylation" est donc l'équivalent de l'ubiquitination chez les procaryotes mais ne possède pas exactement la même biochimie.

Cet article a l'air génial...

V.

[invite160a5434]

Ahhhh, mince, je pensais que la découverte était plus majeure ... enfin c'est déjà pas mal.

A ce sujet, est ce qu'il est possible que les chercheurs ayant fait l'article et les expériences n'aient pas essayé de mettre en évidence une ubiquitine-like sur notre protéine étudié ? Est ce que c'est possible expérimentalement ? ( westernblot sur des cellules + dox - protéasome ??? )

Merci d'avance

[Vinc]

Ahhhh, mince, je pensais que la découverte était plus majeure ... enfin c'est déjà pas mal.

Ha mais non c'est un très gros papier, très intéressant!!! C'est au contraire une découverte majeure dans le domaine de la dégradation.
Les publications dans Science sont souvent très originales et sensasionalistes.

A ce sujet, est ce qu'il est possible que les chercheurs ayant fait l'article et les expériences n'aient pas essayé de mettre en évidence une ubiquitine-like sur notre protéine étudié ? Est ce que c'est possible expérimentalement ? ( westernblot sur des cellules + dox - protéasome ??? )

Peux-tu préciser? Quelle protéine (quand tu dis "notre protéine")? Je ne comprends pas ta question...

V.

[invite160a5434]

Bonjour,

Bien sur, j'entends bien que c'est une belle découverte, mais je pensais que justement on était en présence d'un tout autre mécanisme, enfin une sorte d'ubiquitination certes, mais avec des enzymes autres que les enzymes habituelles ( E1 -E3 c'est ça ? ), et donc que c'était une sorte de voie alterne ...

Quand je parlais de notre protéine, je parlais de NFAT5 dans l'article que j'étudie avec Rowing91.
En fait je voulais savoir si les chercheurs avait essayé de mettre en évidence une protéine ubiquitine-like, une sorte de "pup" et donc une sorte de "pupylation" après avoir vu qu'il n'y avait pas d'ubiquitination ... mais quand même dégradation par le protéasome...
Et surtout, si c'était possible, parce qu'au moment de présenter notre article, quand sera venu le temps de la discussion, on va essayé d'emmettre des hypothèses sur le phénomène de dégradation protéasome dépendante, ubiquitine indépendante, et donc on se refèrera à l'article sur la pupylation, mais j'aurais aimé pouvoir encore compléter en expliquant une expérience pour mettre en évidence une protéine ubiquitine like intervenant dans la dégradation ... d'ou mon idée peut etre simpliste d'un westernblot de NFAT5 avant et après exposition des cardiomyocytes a la doxorubicine, et surtout avant que NFAT5 soit dégradé, donc en inhibant le protéasome... Tu vois ce que je veux dire.

Merci pour toutes ces interactions et ces réfléxions, c'est vachement stimulant de débattre sur un sujet qui semble etre plus que d'actualité ...