Les scientifiques découvrent une nouvelle voie de réponse au stress pour réparer les liaisons croisées ARN-protéines causées par les aldéhydes toxiques

L’équipe de recherche du professeur Petra Beli et ses collaborateurs ont découvert que les aldéhydes, un type de produit chimique toxique produit par l’organisme après avoir bu de l’alcool, endommagent les cellules en créant des liaisons chimiques entre l’ARN et les protéines, interférant ainsi avec la production de protéines.

Les scientifiques du groupe de Beli, issus de l’Institut de biologie moléculaire (IMB), de l’Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) et du Centre pour le vieillissement en bonne santé de Mayence, ont en outre découvert que la cellule supprime ces liaisons croisées en utilisant un nouveau stress conservé au cours de l’évolution. voie de réponse. Ces découvertes mettent en lumière la façon dont les aldéhydes affectent notre corps et les mécanismes que nous avons adaptés pour faire face à ces sous-produits toxiques du métabolisme cellulaire.

Nos cellules sont constamment exposées à de nombreux produits chimiques toxiques qui peuvent endommager notre ADN, nos ARN et nos protéines. Les aldéhydes, tels que l’acétaldéhyde et le formaldéhyde, sont l’un de ces types de composés chimiques. Ils peuvent être trouvés dans l’environnement, c’est-à-dire dans l’air, l’eau ou les aliments, mais sont également produits en interne par des réactions métaboliques au sein de nos cellules. Plus particulièrement, ils sont produits comme sous-produits lorsque nos cellules détoxifient l’éthanol après avoir consommé des boissons alcoolisées.

Les aldéhydes sont toxiques pour nos cellules car ils peuvent endommager l’ADN, provoquant des cassures qui interfèrent avec la transcription et la réplication de l’ADN. L’accumulation d’acétaldéhyde dans notre corps contribue largement à certains symptômes de la gueule de bois que nous ressentons après avoir bu. Les mutations qui réduisent la capacité des cellules à éliminer les aldéhydes sont également liées à des maladies génétiques telles que l’anémie de Fanconi. Cependant, on ne savait pas auparavant si la toxicité des aldéhydes résultait uniquement de dommages à l’ADN ou si les aldéhydes interféraient également avec d’autres mécanismes cellulaires.

Dans cette étude publiée dans Cellule moléculaire, le professeur Petra Beli et ses collègues ont découvert qu’en plus d’endommager l’ADN, les aldéhydes créent également des liaisons chimiques appelées liaisons croisées entre l’ARN et les protéines de la cellule. Ces liaisons croisées bloquent les ribosomes alors qu’ils tentent de traduire les ARN, inhibant ainsi la production de nouvelles protéines.

Ils ont également découvert que la cellule supprime ces liaisons croisées ARN-protéine via une nouvelle voie de réponse au stress conservée au cours de l’évolution, impliquant une modification post-traductionnelle de la protéine réticulée avec une forme spéciale d’ubiquitylation et une protéine appelée VCP.

“La réponse au stress induite par l’ubiquitylation provoquée par les liaisons croisées ARN-protéines a été négligée en tant que voie de contrôle de la qualité cellulaire”, a déclaré Beli, directeur adjoint de l’IMB et professeur de protéomique quantitative à l’université de Mayence.

Aldwin Suryo Rahmanto et Christian Blum, co-auteurs premiers de cette étude, ont ajouté : « Nos résultats ouvrent une toute nouvelle ligne de recherche sur les liaisons croisées ARN-protéines induites par les aldéhydes réactifs. » Ces résultats démontrent que les aldéhydes endommagent nos cellules de plusieurs manières et décrivent pour la première fois un mécanisme permettant d’éliminer les liaisons croisées ARN-protéines dans nos cellules.

Il est important de noter que la capacité de notre corps à éliminer les aldéhydes diminue progressivement avec l’âge, ce qui pourrait entraîner la formation d’un plus grand nombre de liaisons croisées ARN-protéines à mesure que nous vieillissons. Les auteurs pensent donc que cette nouvelle voie de réponse au stress pourrait être particulièrement importante pour maintenir la fonction cellulaire chez les personnes âgées.