Les nombreuses facettes de Pirin : le voyage d'une protéine
Déchiffrer les secrets du pirin et son impact sur la santé.
Melissa Meschkewitz, Erika M Lisabeth, A. Denaly Cab-Gomez, Jeffrey Leipprandt, Richard R Neubig
― 7 min lire
Table des matières
- Structure de Pirin
- Rôle de Pirin dans les Cellules
- Liens Possibles avec les Maladies
- Activité Enzymatique
- L’Aventure Expérimentale
- Localisation dans les Cellules
- Niveaux de Quercétine et Inhibition
- Enquête sur le Stress du RE et la Réponse Cellulaire
- La Nature Inconclusive des Résultats
- Les Implications Plus Larges
- Conclusion
- Source originale
Pirin est une protéine qu'on retrouve chez plein de formes de vie, y compris chez les mammifères, les plantes, et même chez certains organismes unicellulaires. Les scientifiques ont remarqué pirin pour la première fois en 1997 quand ils ont vu qu'elle était liée à certaines activités génétiques dans les cellules. Au fil des ans, les chercheurs essaient toujours de comprendre ce que fait cette protéine et comment elle influence des processus importants dans notre corps.
Structure de Pirin
Pirin fait partie d'une famille plus large de protéines reconnues pour leurs formes distinctes. Pense à elle comme un morceau de puzzle avec une forme unique dans un immense casse-tête. Ce morceau en particulier est composé de deux structures en forme de baril et a la capacité de retenir du fer dans sa région N-terminale. Sa forme et sa structure sont remarquablement similaires chez de nombreuses espèces, prouvant son importance à travers l'évolution.
Rôle de Pirin dans les Cellules
Bien que les scientifiques aient fait des progrès dans la compréhension de la structure de pirin, les rôles spécifiques qu'elle joue dans les cellules, surtout chez les humains, restent un peu mystérieux. Il y a des indices qu'elle pourrait être impliquée dans le développement du Cancer et en réponse à l'inflammation, deux processus super importants pour notre santé. Certaines études suggèrent que pirin pourrait réguler une protéine spécifique connue sous le nom de p65, qui joue un rôle clé dans les voies de signalisation qui contrôlent comment les cellules réagissent au stress et à l'inflammation.
Liens Possibles avec les Maladies
Des recherches indiquent que pirin pourrait jouer un rôle dans différents types de cancer. C'est comme un joueur mystérieux dans une équipe de sport - tout le monde sait qu'il est là, mais pas tout le monde comprend ses mouvements. Certaines études montrent que certains virus peuvent augmenter l'activité de pirin, ce qui semble à son tour booster l'activité de p65. Cela amène les gens à se demander si pirin pourrait être une cible potentielle pour de nouveaux traitements.
Activité Enzymatique
Un des aspects intrigants de pirin est sa capacité à décomposer la Quercétine, un composé naturel trouvé dans plein de plantes. La quercétine est souvent louée pour ses propriétés antioxydantes - pense à elle comme un super-héros qui se bat contre les mauvaises molécules dans le corps. Quand les chercheurs ont examiné pirin, ils ont découvert qu'elle pouvait dégrader la quercétine de façon efficace. Cela a soulevé des questions sur la possibilité de contrôler l'activité de pirin pour augmenter les niveaux de quercétine dans les cellules, ce qui pourrait renforcer ses effets bénéfiques.
L’Aventure Expérimentale
Pour explorer davantage les effets de pirin, les scientifiques ont mené divers expériences. Ils ont créé différentes versions de cellules - certaines sans pirin et d'autres avec des niveaux réduits. Étonnamment, ils ont trouvé que même en l'absence de pirin, la réponse cellulaire à p65 restait largement inchangée. C'est comme si retirer un joueur clé d'un jeu n’affectait pas le score final - déroutant, pour le moins.
Ils ont aussi essayé de confirmer si pirin se lie à p65, mais leurs investigations n'ont pas donné de réponses claires. C'est comme chercher une aiguille dans une botte de foin seulement pour découvrir qu'il n'y a pas d'aiguille du tout. D'autres tentatives pour comprendre comment pirin interagit avec d'autres protéines ou l'ADN n'ont pas non plus montré les résultats escomptés.
Localisation dans les Cellules
Où se cache pirin dans les cellules ? Les chercheurs ont regardé partout - du noyau, qui est comme le centre de contrôle de la cellule, aux zones environnantes. Il s'avère que pirin préfère traîner dans le cytoplasme et a même un petit coin douillet près du réticulum endoplasmique (RE). Cette zone est vitale pour de nombreux processus cellulaires, y compris la fabrication de protéines et la gestion du stress.
Niveaux de Quercétine et Inhibition
L'équipe a découvert que réduire les niveaux de pirin dans les cellules entraînait une montée en flèche des niveaux de quercétine lorsque la quercétine était ajoutée à la mélange. Quand certains composés connus pour inhiber pirin ont été introduits, les niveaux de quercétine ont encore plus augmenté. C'est comme si ces inhibiteurs donnaient à la quercétine un laissez-passer gratuit pour faire la fête dans les cellules.
Enquête sur le Stress du RE et la Réponse Cellulaire
Étant donné la localisation de pirin près du RE, les scientifiques se demandaient quel pourrait être son rôle dans la gestion du stress au sein des cellules. Ils ont induit du stress dans les cellules et ont cherché à voir si pirin influençait la manière dont les cellules réagissaient. Cependant, les résultats n'ont montré aucune différence significative dans l'expression des gènes liés au stress entre les cellules avec et sans pirin. C'est comme inviter un ami à t’aider avec un projet mais réaliser qu'il ne change rien à la façon dont tu aurais procédé de toute façon.
La Nature Inconclusive des Résultats
Malgré ces expériences approfondies, les scientifiques ont conclu que les affirmations initiales concernant le rôle de pirin dans la régulation de l'expression génique de p65 n'étaient pas étayées par leurs découvertes. C'était un peu décevant, comme découvrir que la suite tant attendue d'un film ne répond pas vraiment aux attentes.
Cependant, l'équipe a confirmé que la capacité de pirin à décomposer la quercétine était valide, ce qui a ouvert de nouvelles pistes d'investigation. Au lieu d'être un acteur clé dans le jeu de p65, pirin semble fonctionner plutôt comme un personnage rebelle, avec son propre ensemble d'influences uniques.
Les Implications Plus Larges
Comprendre la fonction de pirin, ou son absence, par rapport à p65 est super important pour la recherche sur le cancer et le développement de traitements. Même si l'hypothèse originale n'a pas fonctionné, les résultats pourraient réorienter les efforts de recherche futurs. Peut-être que la prochaine étape est d'affiner notre focus sur la façon dont pirin influence les niveaux de quercétine, car cela pourrait avoir des implications pour des stratégies nutritionnelles et des interventions diététiques visant à améliorer la santé.
Conclusion
En conclusion, même si beaucoup de choses restent incertaines sur le rôle de pirin dans les processus cellulaires et son implication dans les maladies, ses propriétés intrigantes gardent les scientifiques curieux. C'est un rappel de la manière dynamique et complexe dont la biologie peut être. Alors que la recherche continue, qui sait quelles autres surprises pirin pourrait révéler ?
Et voilà, les amis ! L'histoire de pirin, la protéine qui n'est peut-être pas la star qu'on pensait, mais qui enrichit toujours l'histoire de la vie de manière mystérieuse. Donc, la prochaine fois que tu te régales avec un snack riche en quercétine, souviens-toi qu'il y a une protéine maligne nommée pirin qui fait tranquillement son boulot en arrière-plan.
Titre: Pirin does not bind to p65 or regulate NFkappaB-dependent gene expression
Résumé: Pirin is a non-heme iron binding protein with a variety of proposed functions including serving as a co-activator of p65 NF{kappa}B and quercetinase activity. We report here, failure to confirm pirins primary proposed mechanism, binding of Fe(III)-pirin and p65. Analytical size exclusion chromatography (SEC) and fluorescence polarization (FP) studies did not detect an interaction. We also found no effects of pirin on TNF-activated p65-regulated gene transcription using mouse embryonic fibroblasts (MEFs) from a pirin knockout mouse and a pirin knockdown NIH3T3 fibroblast cell line. TNF - activated p65 response gene mRNA was neither increased nor decreased in cells with loss of pirin compared to wildtype cells. Furthermore, pirin immunofluorescence in NIH3T3 fibroblasts showed primarily a cytoplasmic localization, not nuclear as in most previous studies. This was confirmed by cell fractionation analysis. Pirin did show colocalization with the endoplasmic reticulum (ER) marker protein disulfide-isomerase (PDI) as well as cyotoplasmic labeling. We confirmed pirins quercetinase activity in biochemical assays and demonstrated competitive inhibition by the pirin inhibitor CCG-257081. Cellular quercetin levels in cells exposed to quercetin in vitro were increased by knockdown of pirin or by treatment with pirin inhibitors. Since pirin is localized to ER and flavanols are protective of ER stress, we investigated whether pirin knockdown altered ER stress signaling but did not find any effect of pirin knockdown on ER stress response genes. Our results challenge the dominant model of pirins function (NF{kappa}B regulation) but confirm its quercetinase activity with implications for the mechanisms of pirin binding small molecules. Significance StatementPirin has multiple proposed functions and plays an important role in cancer (melanoma, colon, and breast) and inflammatory diseases. Small molecule pirin-binding compounds have been identified but pirins functional mechanism remains poorly understood. We raise doubts about the primary description of pirin as a nuclear regulator of p65 NF{kappa}B function but validate pirins role as a quercetinase. We show that pirin-binding compounds can raise cellular quercetin levels. Further studies will be required to fully understand pirins biological mechanisms.
Auteurs: Melissa Meschkewitz, Erika M Lisabeth, A. Denaly Cab-Gomez, Jeffrey Leipprandt, Richard R Neubig
Dernière mise à jour: 2024-12-04 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.626411
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.626411.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.