Comment s鈥檈xplique l鈥檈xtr锚me rapidit茅 du cerveau?
Par听Chris Chipello, McGill Salle de Presse
Selon une nouvelle 茅tude, la vitesse de traitement fulgurante du cerveau tient en partie aux interactions 茅tonnamment complexes entre les r茅cepteurs des neurotransmetteurs et d鈥檃utres prot茅ines cl茅s.
Des scientifiques de l鈥橴niversit茅 McGill et leurs collaborateurs des universit茅s d鈥橭xford et de Liverpool ont appliqu茅 diverses techniques exp茅rimentales pour 茅tudier les r茅cepteurs AMPA. Ces macromol茅cules prot茅iques d鈥檃ction rapide jouent un r么le de premier plan dans les voies de signalisation du cerveau. Les r茅sultats de l鈥櫭﹖ude ont 茅t茅 publi茅s en ligne dans la revue Neuron.
Les neuroscientifiques s鈥檈mploient 脿 茅lucider les m茅canismes de signalisation du cerveau, information cl茅 dans la compr茅hension de nombreuses maladies mentales, de l鈥檃utisme 脿 la maladie d鈥橝lzheimer. Ils se heurtent cependant 脿 un 茅cueil : le cerveau passe constamment de l鈥檃ction au repos et change d鈥櫭﹖at en un milli猫me de seconde.
Les 茅quipes de recherche du Canada et du Royaume-Uni ont relev茅 le d茅fi avec brio. En associant de multiples techniques, elles ont analys茅 la structure atomique du r茅cepteur AMPA et ses interactions avec ses prot茅ines partenaires ou accessoires.
芦 Nous avons constat茅 que les rapports entre les r茅cepteurs AMPA et les prot茅ines partenaires qui les modulent 茅taient beaucoup plus complexes que nous le pensions 禄, explique Derek Bowie, chercheur principal, professeur de pharmacologie 脿 McGill et directeur de G脡PROM, groupe de recherche interuniversitaire du Qu茅bec qui 茅tudie la fonction et le r么le des prot茅ines membranaires dans un contexte de sant茅 et de maladie.
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芦 C鈥檈st essentiellement gr芒ce 脿 une m茅thode de simulation par calcul informatique appel茅e dynamique mol茅culaire que nous avons compris ce qui r茅gissait ces interactions 禄, pr茅cise Philip Biggin, professeur agr茅g茅 脿 l鈥橴niversit茅 d鈥橭xford et l鈥檜n des auteurs principaux. 芦 C鈥檈st un peu comme si on suivait 脿 la trace le d茅placement de ces prot茅ines 脿 l鈥檃ide d鈥檜n puissant microscope. 禄
芦 Ce qu鈥檌l y a de particulier dans nos travaux, c鈥檈st que les trois 茅quipes 脿 l鈥櫯搖vre ont eu recours 脿 une panoplie d鈥檃pproches exp茅rimentales et th茅oriques pour trouver r茅ponse 脿 leurs questions 禄, souligne Tim Green, charg茅 de cours principal 脿 la t锚te du groupe de Liverpool. 芦 L鈥櫭﹖ude de la structure atomique des r茅cepteurs AMPA par radiocristallographie nous a permis de confirmer bon nombre des conclusions de l鈥櫭﹖ude 禄, poursuit-il.
En collaborant, les trois laboratoires ont fait une perc茅e majeure. Aujourd鈥檋ui, nous comprenons mieux comment le cerveau arrive 脿 transmettre de l鈥檌nformation si rapidement, conclut le Pr Bowie. 芦 Maintenant, indique-t-il, nous verrons s鈥檌l est possible de mettre au point des m茅dicaments novateurs qui cibleront ces interactions rapides. 禄
Cette 茅tude a 茅t茅 financ茅e par Brain@McGill,听les Instituts de recherche en sant茅 du Canada, la Fiducie Leverhulme, le Conseil de recherches m茅dicales, le Conseil de recherches en sciences naturelles et en g茅nie du Canada, la Fondation Alfred Benzon et le Programme des chaires de recherche du Canada. Le G脡PROM est financ茅 par le Fonds de recherche du Qu茅bec 鈥� Sant茅 (FRQS).
L鈥檃rticle 芦 Distinct Structural Pathways Coordinate the Activation of AMPA Receptor-Auxiliary Subunit Complexes 禄, par G. Brent Dawe et coll., a 茅t茅 publi茅 en ligne dans Neuron, le 25 f茅vrier 2016.
