Publié le 11 décembre 2025 17h12. Des chercheurs de l’Université Northwestern ont mis en lumière le mécanisme moléculaire qui permet à une protéine cellulaire essentielle, PANX1, de réguler le flux de molécules de tailles très différentes, ouvrant la voie à de nouvelles thérapies contre des maladies inflammatoires, neurologiques et reproductives.
- Une équipe scientifique a découvert que la protéine PANX1 agit comme une valve moléculaire, s’élargissant ou se contractant pour contrôler le passage de signaux chimiques.
- Un médicament antipaludique existant, la méfloquine, s’est révélé capable de moduler l’activité de PANX1 sans l’inhiber complètement, offrant une approche thérapeutique plus précise.
- Cette découverte pourrait conduire au développement de traitements ciblés pour des pathologies variées, allant des maladies cardiovasculaires à la douleur chronique.
Les cellules communiquent entre elles grâce à un système complexe de portes moléculaires qui régulent le passage de substances, des ions aux grosses molécules. Parmi ces portes, la protéine PANX1 (pannexin-1) joue un rôle crucial, mais la manière dont elle parvient à gérer des éléments de tailles si différentes restait un mystère. Une nouvelle étude, publiée dans Nature Communications, apporte enfin une réponse.
Selon les chercheurs de l’Université Northwestern, PANX1 n’est pas un canal rigide, mais une valve moléculaire dynamique capable de changer de forme pour s’adapter à la taille des molécules qu’elle doit laisser passer. Comme l’iris de l’œil, elle se dilate et se contracte pour contrôler le flux de messages chimiques qui influencent des processus biologiques essentiels, tels que l’activité cérébrale, l’inflammation et la fertilité.
L’équipe a également identifié un site de liaison inédit sur PANX1, où se fixe la méfloquine, un médicament antipaludique utilisé depuis plusieurs décennies. Contrairement aux traitements existants qui bloquent complètement l’activité de PANX1 et peuvent entraîner des effets secondaires indésirables, la méfloquine affine son fonctionnement en augmentant le flux d’ions.
« PANX1 a été associée à de nombreuses maladies différentes, notamment les maladies cardiovasculaires, les troubles neurologiques, la douleur chronique et la dystrophie musculaire »,
Wei Lu, chercheur à Northwestern
Cette découverte ouvre la voie à la conception de médicaments plus sélectifs, capables de moduler l’activité de PANX1 en fonction des besoins thérapeutiques.
Les travaux s’appuient sur des recherches antérieures menées par Lü et Du, qui avaient en 2020 publié une étude dans Nature, présentant un modèle quasi atomique de PANX1. Ce modèle avait révélé l’existence de sept tunnels latéraux cachés, remettant en question l’idée que toute la signalisation se faisait par un seul canal.
Pour approfondir leur compréhension du système, les chercheurs ont utilisé la microscopie cryoélectronique (cryo-EM) pour obtenir des images haute résolution de PANX1 dans différents états, ainsi que des enregistrements électriques et des simulations informatiques pour modéliser le mouvement des molécules.
Ils ont ainsi découvert qu’un anneau d’acides aminés forme une porte flexible à l’ouverture du canal. Cet anneau se resserre pour ne laisser passer que les petits ions, et se dilate pour permettre le passage de molécules plus grosses comme l’adénosine triphosphate (ATP), une molécule essentielle pour le transport d’énergie et la communication cellulaire.
« Il s’élargit pour libérer l’ATP, puis se resserre pour ne laisser passer que les molécules plus petites, comme les ions chlorure. Être capable de basculer entre ces deux modes est essentiel pour la façon dont PANX1 fait son travail. Regarder cela se produire, c’était comme voir le gardien des communications cellulaires au travail. »
Lü, professeur de biosciences moléculaires à Northwestern
Lü et Du sont professeurs de biosciences moléculaires au Collège des arts et des sciences Weinberg et professeurs de pharmacologie à l’ École de médecine Feinberg de Northwestern. Ils sont également membres de l’ Institut de Chimie des Processus de la Vie. Yangyang Li et Zheng Ruan, chercheurs postdoctoraux, ont également contribué de manière significative à cette étude.
Cette recherche a été soutenue par les National Institutes of Health, un McKnight Scholar Award, un Klingenstein-Simon Scholar Award, une bourse de recherche Sloan et un Pew Scholar in the Biomedical Sciences Award. Les chercheurs ont également bénéficié du soutien du Structural Biology Facility (SBF) et de Northwestern IT Research Computing and Data Services.
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