Le groupe dirigé par Vincent Archambault à l’IRIC a fait une découverte importante concernant la division cellulaire qui vient d’être publiée dans le prestigieux journal Nature Communications. La division cellulaire est un processus fascinant. Elle est contrôlée par des mécanismes moléculaires impliquant des protéines qui ont été largement conservées entre les espèces durant l’évolution. Le laboratoire Archambault utilise la mouche à fruits drosophile comme un puissant système modèle pour décrypter la division cellulaire au niveau moléculaire. Cette connaissance aide à mieux comprendre les cancers.

Le chercheur postdoctoral David Kachaner et ses collègues ont découvert un nouveau mécanisme crucial à l’entrée de la cellule en mitose, c’est-à-dire la séparation des chromosomes qui mène à la division cellulaire. La kinase Polo est une enzyme qui ajoute des groupements phosphates à plusieurs protéines cibles pour modifier leurs activités alors que la cellule progresse dans sa division. Polo est nécessaire à la mitose mais les scientifiques ne comprennent pas complètement comment Polo fonctionne. Cependant, ils savent que son activité est requise au noyau de la cellule qui entre en mitose, alors que Polo ne peut être activée qu’à l’extérieur du noyau, au cytoplasme. Le mécanisme par lequel l’activation de Polo est couplée à son entrée au noyau était un mystère.

Dr Kachaner et ses collègues ont trouvé que l’activation de la kinase Polo par l’addition d’un phosphate près de son site d’activation induit aussi un changement structural dans Polo qui expose un signal de localisation nucléaire (NLS), reconnu par les protéines qui font l’import au noyau (Figure). Une fois au noyau, Polo active l’enzyme Cdc25 et induit sa relocalisation du noyau vers le cytoplasme. À cet endroit, Cdc25 active CDK1, une autre kinase cruciale qui déclenche plusieurs événements de la mitose. Des dérèglements dans ces mécanismes mènent à de graves défauts de division et empêchent les mouches de se développer normalement.

Toutes les enzymes impliquées dans le mécanisme découvert existent aussi chez l’humain. De plus, la kinase Polo (Polo-like kinase 1 chez l’humain) est la cible de médicaments anti-cancer potentiels qui sont en essais cliniques, mais ces molécules ne sont pas optimales. Les nouvelles découvertes pourraient aider le développement de meilleurs médicaments ciblant Polo ou d’autres protéines avec lesquelles elle fonctionne.

Pour en apprendre davantage, consultez l’article : http://rdcu.be/y7Df

 

 
 
Figure. Le mécanisme qui couple l’activation de Polo à sa localisation vient d’être découvert. L’enzyme Polo est inactive dans le cytoplasme de la cellule. Lorsqu’activée par l’ajout d’un phosphate (jaune), Polo expose un motif NLS (rouge) qui l’envoie au noyau cellulaire. À cet endroit, Polo active Cdc25 qui, à son tour, active CDK1, l’enzyme qui déclenche la mitose.

 

 

Mitoses dans un embryon de drosophile

Bleu : chromosomes; Vert : microtubules; Rouge : centrosomes et enveloppes nucléaires.