Le Prix Nobel
Le biochimiste Brian K. Kobilka, de l’université Stanford et le médecin-chercheur Robert J. Lefkowitz, de l’université Duke, en Caroline du Nord ont reçu en octobre 2012, le prix Nobel de la Chimie pour leurs recherches sur des molécules de signalisation entre les cellules.
On l’a vu, les membranes de nos cellules sont traversées par de grosses molécules appelées « récepteurs ». Lorsque des hormones, telles que l’adrénaline, sont présentes dans le milieu extracellulaire, elles se lient à ces récepteurs. Cela déclenche une série de réactions à l’intérieur de la cellule, via d’autres molécules de signalisation.
Mais comment ont-ils fait ?
Dans les années 1980, l’équipe de Robert Lefkowitz a été la première à isoler un tel récepteur (grâce à la radioactivité). Il s’agissait d’un récepteur appelé bêta-adrénergique, activé par l’adrénaline. L’équipe, dont faisait partie le jeune doctorant Brian Kobilka, a identifié sa séquence génétique et a reconstruit sa structure : sept hélices protéiques traversant la membrane cellulaire. Les mêmes chercheurs ont ensuite étudié toute la famille de ce récepteur de l’adrénaline, découvrant qu’ils activent tous une même famille de protéines à l’intérieur de la cellule : les protéines G.
Les recherches ont permis de constater par la suite que, dans le corps humain, tous les récepteurs couplés à des protéines G, c’est-à-dire environ 1000 types de récepteurs, ont cette même forme. Ils composent donc une même « famille de récepteurs » apparentés, chacun s’étant différencié au fil de l’évolution pour remplir des fonctions très diverses. On y trouve des récepteurs sensoriels, comme les récepteurs olfactifs et gustatifs, ou comme la rhodopsine qui capte la lumière sur la rétine, mais aussi des récepteurs qui réagissent à des hormones ou à des molécules de signalisation, comme l’histamine, la dopamine ou la sérotonine.
Durant 30 ans, Brian Kobilka a poursuivi les recherches, pour tenter de comprendre plus précisément le fonctionnement biochimique des récepteurs couplés à des protéines G. Pour cela, il a observé en direct le fonctionnement d’un récepteur dans la membrane cellulaire, à l’aide la cristallographie à rayons X. En 2011, son équipe a finalement réussi à reconstruire précisément la structure tridimensionnelle du récepteur et à voir comment il se modifie en réaction à la molécule qui l’active, pour activer à son tour la protéine G.
Connaître les détails de ce mécanisme de signalisation biochimique ouvre la voie au développement de médicaments ciblés pour un large éventail de pathologies, étant donné l’importance de ces récepteurs dans l’organisme :
"Certains disent que jusqu'à 50 % de tous les produits pharmaceutiques reposent sur une action ciblant les RCPG. Savoir à quoi ils ressemblent et comment ils fonctionnent nous donnera des outils", pour concevoir "de meilleurs médicaments avec moins d'effets secondaires", a ajouté Robert J. Lefkowitz. Des études à ce sujet fleurissent à travers le monde. Par exemple, on vient de découvrir que des RCPG anormaux interviendraient dans des pathologies aussi variées que le diabète de type 2, la calvitie et les tumeurs cortico-surrénaliennes. Ils pourraient aussi aider les chercheurs à développer d'autres antalgiques aussi puissants que la morphine, mais toujours sans tous ces effets secondaires.
Les recherches ont permis de constater par la suite que, dans le corps humain, tous les récepteurs couplés à des protéines G, c’est-à-dire environ 1000 types de récepteurs, ont cette même forme. Ils composent donc une même « famille de récepteurs » apparentés, chacun s’étant différencié au fil de l’évolution pour remplir des fonctions très diverses. On y trouve des récepteurs sensoriels, comme les récepteurs olfactifs et gustatifs, ou comme la rhodopsine qui capte la lumière sur la rétine, mais aussi des récepteurs qui réagissent à des hormones ou à des molécules de signalisation, comme l’histamine, la dopamine ou la sérotonine.
Durant 30 ans, Brian Kobilka a poursuivi les recherches, pour tenter de comprendre plus précisément le fonctionnement biochimique des récepteurs couplés à des protéines G. Pour cela, il a observé en direct le fonctionnement d’un récepteur dans la membrane cellulaire, à l’aide la cristallographie à rayons X. En 2011, son équipe a finalement réussi à reconstruire précisément la structure tridimensionnelle du récepteur et à voir comment il se modifie en réaction à la molécule qui l’active, pour activer à son tour la protéine G.
Merci !
Connaître les détails de ce mécanisme de signalisation biochimique ouvre la voie au développement de médicaments ciblés pour un large éventail de pathologies, étant donné l’importance de ces récepteurs dans l’organisme :
"Certains disent que jusqu'à 50 % de tous les produits pharmaceutiques reposent sur une action ciblant les RCPG. Savoir à quoi ils ressemblent et comment ils fonctionnent nous donnera des outils", pour concevoir "de meilleurs médicaments avec moins d'effets secondaires", a ajouté Robert J. Lefkowitz. Des études à ce sujet fleurissent à travers le monde. Par exemple, on vient de découvrir que des RCPG anormaux interviendraient dans des pathologies aussi variées que le diabète de type 2, la calvitie et les tumeurs cortico-surrénaliennes. Ils pourraient aussi aider les chercheurs à développer d'autres antalgiques aussi puissants que la morphine, mais toujours sans tous ces effets secondaires.
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