NEDDylation stabilizes eIF3g and eIF3i during stress

Au cœur de chaque cellule vivante, une machinerie constante et délicate travaille pour transformer les instructions génétiques en protéines qui construisent et réparent le corps. Ce processus, connu sous le nom de traduction, repose sur une équipe d'auxiliaires moléculaires qui se rassemblent au début d'un message génétique pour commencer la construction. Cependant, lorsqu'une cellule est confrontée à des problèmes soudains, tels qu'un produit chimique toxique ou une chaleur extrême, elle doit appuyer sur le bouton pause. Pour survivre, la cellule forme des amas temporaires, de type gel, dans son intérieur fluide, appelés granules de stress. Ces structures agissent comme des parcs d'attente, verrouillant les équipes de construction à l'arrêt et leurs plans inachevés jusqu'à ce que le danger passe. Une fois que l'environnement se stabilise, la cellule doit rapidement libérer ces équipes pour reprendre la construction. Une question cruciale pour les scientifiques a été de savoir comment des parties spécifiques de l'équipe de construction sont sélectionnées pour entrer dans ces parcs d'attente et, tout aussi important, comment elles sont protégées de la destruction pendant qu'elles attendent, afin d'être prêtes à travailler à nouveau.

Des chercheurs ont maintenant découvert une étiquette chimique spécifique qui agit comme un bouclier pour deux membres clés de cette équipe de construction, garantissant qu'ils survivent au stress et puissent retourner à leurs tâches. L'étude se concentre sur un processus appelé NEDDylation, où un petit marqueur protéique est attaché à d'autres protéines pour changer leur comportement ou leur localisation. En cartographiant quelles protéines portent ce marqueur dans des conditions normales et pendant le stress, l'équipe a identifié deux facteurs essentiels, connus sous les noms d'eIF3g et d'eIF3i, comme étant des cibles de haute confiance. Ces facteurs font partie du complexe d'initiation qui commence la production de protéines. Les chercheurs ont découvert que, dans des circonstances normales, ces facteurs portent l'étiquette de la NEDDylation, mais lorsqu'une cellule est stressée par l'arsénite, la quantité de cette étiquette sur le complexe diminue. Malgré cette baisse, les versions marquées de ces facteurs sont celles qui entrent avec succès dans les granules de stress.

L'enquête a révélé que la structure physique de l'un de ces facteurs, l'eIF3g, est vitale pour ce processus. Seule la version complète de l'eIF3g, qui inclut une région spécifique appelée domaine RRM, est recrutée dans les granules de stress. Lorsque les chercheurs ont testé une version de l'eIF3g dépourvue de ce domaine RRM, ils ont constaté qu'elle bloquait fortement la formation des granules de stress, agissant comme un élément perturbateur. En revanche, le domaine RRM seul n'entrait pas dans les granules et n'arrêtait pas leur formation. Cela suggère que la structure complète et intacte est nécessaire pour que le facteur puisse jouer son rôle approprié dans la réponse d'urgence de la cellule.

Pour comprendre l'importance de l'étiquette de NEDDylation, l'équipe a interféré avec la voie cellulaire responsable de l'ajout de ces marqueurs. Ils ont utilisé un inhibiteur chimique pour bloquer l'enzyme qui lance le processus de marquage, ont retiré d'autres composants du système de marquage, ou ont ajouté une enzyme qui élimine les étiquettes. Dans chaque cas où le système de marquage était désactivé, les niveaux de protéines eIF3g et eIF3i chutaient rapidement pendant le stress. Cela indique que sans la marque de NEDDylation, ces protéines ne se contentent pas de ne pas entrer dans les granules de stress ; elles sont dégradées ou détruites. Les résultats suggèrent que la NEDDylation marque un pool spécifique de ces protéines qui est résistant à la décomposition, permettant ainsi de survivre à l'intérieur des granules de stress. Ce mécanisme lie directement le système de marquage à la stabilité des protéines nécessaires à la traduction, garantissant que lorsque le stress prend fin, la cellule dispose des outils nécessaires pour redémarrer la production de protéines.