Publié le 26 novembre 2025 13:02:00. Des chercheurs ont découvert comment les cellules détectent les problèmes de production de protéines, un mécanisme essentiel pour la survie cellulaire et potentiellement lié à des maladies inflammatoires. L’étude, menée par l’Université Ludwig-Maximilian de Munich, révèle que les collisions de ribosomes signalent le stress cellulaire et activent une réponse de protection.
- La protéine ZAK joue un rôle clé dans la détection du stress cellulaire causé par des problèmes de production de protéines.
- Les collisions de ribosomes sont identifiées comme le principal signal d’activation de ZAK.
- Cette découverte pourrait ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques pour les maladies inflammatoires et le stress chronique des ribosomes.
La production de protéines au sein des cellules est un processus délicat, extrêmement sensible aux perturbations. Qu’il s’agisse d’une carence en acides aminés, de dommages à l’ARN messager ou d’une infection virale, de nombreux facteurs peuvent perturber ce mécanisme vital. Ces facteurs entraînent des erreurs de lecture de l’ARN messager et peuvent provoquer des collisions entre les ribosomes, les usines de fabrication des protéines. Face à ces incidents, les cellules déclenchent une réponse de stress ribotoxique (RSR), activant des programmes de réparation ou, en dernier recours, la mort cellulaire.
L’équipe de recherche s’est concentrée sur la protéine ZAK, une kinase – une enzyme qui active d’autres molécules en leur ajoutant un groupe phosphate. On savait que ZAK était impliquée dans la médiation de la réponse au stress, mais la manière dont elle reconnaissait les ribosomes en difficulté restait un mystère. En combinant des analyses biochimiques et la cryo-microscopie électronique, les scientifiques ont pu démontrer que les collisions de ribosomes constituent le signal principal qui active ZAK.
Leurs travaux révèlent comment ZAK est recrutée vers les ribosomes en collision et quelles caractéristiques structurelles de ces ribosomes elle doit reconnaître pour s’activer. Les interactions entre ZAK et certaines protéines du ribosome induisent une dimérisation de ZAK – c’est-à-dire sa fusion avec une autre molécule de ZAK pour former un complexe. Cette dimérisation déclenche ensuite une cascade de signalisation qui alerte la cellule.
Selon le professeur Beckmann, cette compréhension approfondie des mécanismes en jeu est cruciale.
« ZAK agit très tôt dans la réponse cellulaire au stress, ce qui signifie que clarifier ses mécanismes de reconnaissance nous apporte des informations importantes sur la manière dont les cellules perçoivent les perturbations avec une grande précision temporelle, et sur la manière dont le contrôle qualité des ribosomes, les voies de signalisation en aval et la réponse immunitaire interagissent. »
Beckmann, chercheur à l’Université Ludwig-Maximilian de Munich
Au-delà de la compréhension fondamentale des processus cellulaires, ZAK présente un intérêt thérapeutique. Une régulation anormale de son activité est associée à des maladies inflammatoires et à un stress chronique des ribosomes.
« Nos résultats mettent ainsi en lumière un principe central de la biologie du stress eucaryote : la machinerie de traduction elle-même sert de plateforme de surveillance à partir de laquelle sont émis des signaux de stress globaux. »
Beckmann, chercheur à l’Université Ludwig-Maximilian de Munich
Ceux: Université Ludwig-Maximilian de Munich
Publication originale : Vienne L. Huso et al.; Activation de ZAK au niveau du ribosome entré en collision ; Nature, novembre 2025, DOI : 10.1038/s41586-025-09772-8