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La vie cellulaire repose sur l’activité des protéines. Dans toute cellule, l’abondance, et donc l’activité, de chaque protéine dépend de l’équilibre de deux processus : sa synthèse à partir du génome, et sa dégradation par protéolyse.
La voie ubiquitine-protéasome est le mécanisme principal de dégradation des protéines de toutes les cellules humaines. Il s’agit d’un mécanisme très spécifique, étroitement régulé et contrôlé dans le temps, qui joue un rôle primordial dans tous les aspects les plus fondamentaux de la vie cellulaire. Ainsi, il est aujourd’hui établi que la dégradation des protéines par la voie ubiquitine-protéasome joue un rôle majeur dans la réparation de l’ADN, le contrôle de l’expression des gènes, la régulation de la progression du cycle cellulaire, l’apoptose ou la réponse immunitaire.
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• Ubiquitine et pathologies humaines Au vu de la diversité des processus cellulaires
contrôlés via la dégradation
des protéines, il n’est pas surprenant
de constater que des altérations de la
voie ubiquitine-protéasome sont à
l’origine, ou étroitement liées
à plusieurs maladies génétiques
et à de nombreuses pathologies humaines,
comme : De plus, le détournement de la voie ubiquitine-protéasome par des virus et microorganismes pathogènes de l’homme (induisant la dégradation anormale de protéines humaines) est à la base de plusieurs maladies infectieuses.
La dégradation des protéines par la voie ubiquitine-protéasome est réalisée en deux étapes successives. Dans un premier temps, les protéines devant être dégradées sont sélectionnées par des enzymes spécifiques, les ubiquitine ligases, qui les marquent en leur ajoutant une "étiquette" caractéristique, constituée d’une chaîne de poly-ubiquitine. Dans un deuxième temps, les protéines ainsi étiquettées sont reconnues et dégradées par le protéasome 26S. Le protéasome est un vaste complexe rassemblant de nombreuses activités protéases qui élimine les protéines ubiquitinées en les transformant en petits peptides inactifs. Les ubiquitine ligases sont donc de véritables arbitres de la survie des protéines en assurant la sélectivité et l’efficacité de leur dégradation par la voie ubiquitine-protéasome. Les analyses récentes de séquence indiquent que le génome humain code pour plus de 150 ubiquitine ligases, qui se répartissent en plusieurs classes structurales. |
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