» Le rôle directeur de la coenzyme A dans la fonction de l’oxyde nitrique était complètement inconnu et imprévu avant cette étude « , a déclaré l’auteur principal Jonathan Stamler, MD, professeur de médecine à la Case Western Reserve University School of Medicine et directeur du Harrington Discovery Institute au centre médical UH Case. « L’oxyde nitrique agit dans chaque cellule et chaque tissu du corps pour influencer la fonction cellulaire. Nous essayons de travailler à travers le contrôle de base de la biologie de l’oxyde nitrique pour élucider les mécanismes sous-jacents à ses mécanismes d’action. »
La coenzyme A met en mouvement un processus connu sous le nom de nitrosylation des protéines, qui libère de l’oxyde nitrique pour modifier la forme et la fonction des protéines dans les cellules afin de modifier le comportement cellulaire. Le but de la manipulation du comportement des cellules est d’adapter leurs actions pour répondre aux besoins en constante évolution du métabolisme du corps.
De plus, les chercheurs de Case Western Reserve et de l’UH ont identifié des centaines de protéines régulées par la nitrosylation des protéines entraînée par la coenzyme A. Bon nombre des cibles nouvellement découvertes de nitrosylation ont été notées pour influencer la production d’énergie cellulaire. Parce que la coenzyme A elle-même sert de source d’énergie pour les cellules, les auteurs ont conclu que la nitrosylation pourrait influencer les principaux éléments constitutifs des cellules tels que les graisses et les sucres.
« Nous essayons de comprendre comment la nitrosylation fonctionne pour s’assurer que l’oxyde nitrique atteint sa spécificité dans la régulation de la fonction cellulaire. Nous avons trouvé de nouvelles enzymes qui régulent la nitrosylation par la coenzyme A « , a déclaré Stamler. « Nous savons que la nitrosylation aberrante des protéines est une cause fréquente ou contribue à la maladie. Nous prévoyons que ces nouvelles enzymes pourraient jouer un rôle. »
Au cours de leurs recherches, les chercheurs ont étudié la levure pour faire leurs découvertes sur la coenzyme A et sur une nouvelle classe d’enzymes qui contrôlent la capacité de la coenzyme A à nitrosyler les protéines. Ces enzymes nouvellement découvertes ont un effet profond sur le métabolisme cellulaire, en particulier dans la synthèse des stérols (cholestérol), en régulant le mécanisme signal du métabolisme cellulaire et de la nitrosylation des protéines. Les alternances de taux de cholestérol sont une cause fréquente d’athérosclérose et d’Alzheimer.
« Nous sommes ravis de dire que ces nouvelles classes d’enzymes permettent potentiellement d’entrer dans la régulation métabolique chez les mammifères et offrent de nouvelles voies et de nouvelles possibilités pour comprendre le métabolisme cellulaire », a déclaré Stamler. « Cette nouvelle classe d’enzymes est présente dans toutes les cellules vivantes et régit les molécules de signalisation métabolique et régule le métabolisme cellulaire des organismes, des bactéries aux humains. »
En ce qui concerne les prochaines étapes, Stamler et d’autres chercheurs travailleront à identifier les fonctions spécifiques de chaque enzyme de la classe d’enzymes qu’ils ont découvertes au cours de cette enquête.
Les découvertes fondamentales de cette nouvelle classe d’enzymes et de la fonction coenzyme A pourraient ouvrir une nouvelle voie de recherche scientifique. Ses découvertes ancrent le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour les patients atteints de maladies cardiaques et d’autres maladies.
« Le métabolisme cellulaire est un sujet brûlant aujourd’hui car les altérations du métabolisme cellulaire servent de signature à toute une variété de maladies », a déclaré Stamler. « Nos découvertes sur ces mécanismes du métabolisme cellulaire promettent une nouvelle compréhension de la santé et de la maladie. »