Une protéine bloque les cellules « zombies » pouvant déclencher le cancer et la maladie d’Alzheimer

Una proteina blocca le cellule “zombie” che possono scatenare cancro e Alzheimer

Tout comme les organes sains sont vitaux pour notre bien-être, les organites mobiles (les structures présentes à l’intérieur des cellules individuelles) sont essentiels au bon fonctionnement de nos plus petites unités vivantes. Ces organites exécutent des tâches spécifiques dans les cellules, fournissant par exemple l’énergie dont elles ont besoin, comme dans le cas des mitochondries, ou les maintenant en ordre, comme dans le cas des lysosomes, indispensables pour dégrader les composants mobiles endommagés.

Une proteine bloque les cellules zombies pouvant declencher le cancer

Cependant, on comprend encore peu la manière dont la régulation de ces deux organites peut influencer des processus tels que le vieillissement mobile et l’apparition de nombreuses maladies. Une nouvelle étude, menée par des chercheurs de l’Université d’Osaka, au Japon, a cependant identifié une protéine essentielle au maintien de leur santé, qui agit comme gardien des mitochondries et des lysosomes, jouant un rôle significatif dans la préservation de leur intégrité. Il s’agit de l’enzyme HKDC1, une exokinase récemment découverte, dont le gène est une cible directe de TFEB, une protéine impliquée dans la régulation de la fonction des deux organites.

HKDC1, la protéine qui bloque le vieillissement mobile

Jusqu’à présent, les preuves suggéraient que la protéine TFEB était impliquée dans le maintien de la fonction des mitochondries et des lysosomes, bien que les cibles de cette protéine ne soient pas connues. Cependant, en comparant tous les gènes actifs dans des conditions spécifiques et en utilisant la méthode de l’immunoprécipitation de la chromatine, les chercheurs de l’Université d’Osaka ont été les premiers à démontrer que le gène codant pour HKDC1 est une cible directe de TFEB et que, dans des conditions de stress mitochondrial ou lysosomal, TFEB peut surexprimer l’expression de HKDC1.

Tant le stress mitochondrial que le stress lysosomal stimulent la translocation nucléaire de TFEB, suivie d'une augmentation de l'expression de HKDC1. HKDC1 stabilise PINK1 par son interaction avec TOM70, facilitant ainsi la mitophagie PINK1/Parkin-dépendante. De plus, HKDC1 et les protéines VDAC avec lesquelles elle interagit sont importantes pour la réparation des lysosomes endommagés et le maintien du contact mitochondrie-lysosome. HKDC1 prévient le vieillissement cellulaire induit par les dommages à l'ADN en maintenant l'homéostasie mitochondriale et lysosomiale / Crédit : Mengying Cui et al., PNAS 2024.

Tant le stress mitochondrial que le stress lysosomal stimulent la translocation nucléaire de TFEB, suivie d’une augmentation de l’expression de HKDC1. HKDC1 stabilise PINK1 par son interaction avec TOM70, facilitant ainsi la mitophagie PINK1/Parkin-dépendante. De plus, HKDC1 et les protéines VDAC avec lesquelles elle interagit sont importantes pour la réparation des lysosomes endommagés et le maintien du contact mitochondrie-lysosome. HKDC1 prévient le vieillissement mobile induit par les dommages à l’ADN en maintenant l’homéostasie mitochondriale et lysosomiale / Crédit : Mengying Cui et al., PNAS 2024.

Cette découverte, détaillée dans un article publié dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), marque une avancée significative dans notre compréhension du vieillissement mobile, car elle révèle le lien direct entre TFEB et HKDC1 dans le maintien de la santé des organites.

La double fonctionnalité de HKDC1 dans les mitochondries et les lysosomes

La protéine HKDC1 est essentielle à un processus appelé mitophagie, dans lequel cette enzyme travaille avec les protéines PINK1 et Parkin pour faciliter l’élimination contrôlée des mitochondries endommagées. Cette fonction est essentielle pour prévenir le phénomène de sénescence mobile, c’est-à-dire la formation de cellules « zombies » pouvant conduire au développement de maladies telles que Alzheimer et le cancer.

En plus de cela, les chercheurs ont observé que la protéine HKDC1 joue un rôle crucial dans la réparation lysosomiale et que la réduction des niveaux de HKDC1 dans les cellules interrompt la réparation lysosomiale, mettant en évidence son rôle indispensable dans la récupération des lysosomes endommagés.

Cette double fonction de HKDC1 contribue de manière significative à la santé des mitochondries et des lysosomes, aidant à prévenir la sénescence mobile tout en maintenant la stabilité de ces deux organites. « Étant donné que la dysfonction de ces organites est liée au vieillissement et aux maladies liées à l’âge, cette découverte ouvre de nouvelles voies pour des approches thérapeutiques de ces maladies« , ont souligné les chercheurs.