Publié le 22 novembre 2025 à 06:04:00. Des chercheurs de l’Université de Bielefeld ont découvert un mécanisme moléculaire par lequel les cellules réduisent leur consommation d’énergie en cas de manque d’oxygène, ouvrant de nouvelles perspectives pour la compréhension de maladies comme les troubles musculaires et l’épilepsie.
- Une protéine, NDRG3, agit comme un capteur du lactate, un métabolite produit lorsque l’oxygène se raréfie.
- NDRG3 ralentit le transport des protéines entre deux organites cellulaires essentiels, le réticulum endoplasmique et l’appareil de Golgi, permettant ainsi à la cellule d’économiser de l’énergie.
- Cette découverte pourrait éclairer les mécanismes moléculaires à l’origine de certaines maladies liées à des perturbations de ces voies de transport.
En situation d’hypoxie, c’est-à-dire de manque d’oxygène, les cellules doivent adapter leur métabolisme pour survivre. Une équipe de l’Université de Bielefeld a identifié un rôle central pour la protéine NDRG3 dans ce processus d’adaptation. NDRG3 fonctionne en quelque sorte comme un détecteur de lactate, une molécule produite en grande quantité lorsque l’apport en oxygène est insuffisant.
Les chercheurs ont démontré que NDRG3 intervient dans le transport des protéines entre le réticulum endoplasmique (RE) et l’appareil de Golgi. Ces deux structures cellulaires sont cruciales pour la production et la distribution des protéines au sein de la cellule : le RE est l’usine de fabrication, tandis que l’appareil de Golgi assure le traitement et l’expédition.
« Nous avons pu montrer que NDRG3 ralentit spécifiquement le transport entre le RE et le Golgi lors des périodes de déficit en oxygène »,
Professeur Michael Schwake, dernier auteur de l’étude
En ralentissant ce transport, la cellule réduit son activité et économise de l’énergie, une stratégie essentielle en situation de faible apport énergétique. Le mécanisme précis a été élucidé : NDRG3 se lie au lactate et interagit avec une forme spécifique de syntaxine-5, une protéine faisant partie d’un complexe appelé SNARE, responsable de la fusion des membranes cellulaires et du transport des substances à l’intérieur des vésicules membranaires.
En se fixant à la syntaxine-5, NDRG3 perturbe ce processus de transport, agissant comme un véritable frein moléculaire. À l’inverse, lorsque NDRG3 est absente, ce frein ne fonctionne plus et le transport des protéines se poursuit même en l’absence d’oxygène.
Cette découverte établit un lien mécanistique clair entre le manque d’oxygène, l’accumulation de lactate et la régulation du métabolisme cellulaire. Elle pourrait avoir des implications importantes pour la compréhension de diverses pathologies.
« Certaines maladies, comme les maladies musculaires et l’épilepsie, sont liées précisément à des perturbations de ces voies de transport »,
Pia Ferle
Comprendre ces mécanismes pourrait donc permettre de mieux identifier les causes moléculaires de ces maladies et de développer des traitements plus ciblés. L’étude combine ainsi deux domaines de recherche jusqu’alors distincts : la réponse cellulaire à l’hypoxie et la régulation du transport des protéines, soulignant l’interconnexion de ces processus et la capacité des cellules à s’adapter avec précision aux changements environnementaux.
Source: Université de Bielefeld
Publication originale: Pia E. Ferle et coll.; Le capteur de lactate NDRG3 ralentit le transport ER vers Golgi grâce à l’interaction avec l’isoforme longue de la syntaxine-5 ; PNAS, novembre 2025, DOI : 10.1073/pnas.2511307122
