Colloque

Caractérisation des GTPases RAS dans les cellules cancéreuses à l'aide de la RMN

Regina Strakhova

Matthew J. Smith

Ryan C. Killoran

Membre a labase

Regina Strakhova : Université de Montréal

Résumé de la communication

Les petites GTPases RAS impliquées dans la signalisation intracellulaire régissent la prolifération et peuvent induire la mort cellulaire. La liaison du GTP leur permet de s’activer, changer de conformation et d’interagir avec différents effecteurs moléculaires, cela détermine alors la voie de signalisation à engager. Les mutations oncogéniques de RAS résultent en leur activation constitutive, ce qui permet aux cellules de devenir cancéreuses. Les analyses biophysiques d’activité de RAS et de leurs interactions avec d’autres protéines conduites jusqu’au maintenant étaient réalisées avec les protéines purifiées dans des conditions minimales. Cela représente une limitation importante quand nous considérons la signalisation RAS et l’activation des voies moléculaires dans le contexte d’organisation complexe des cellules vivantes. Le projet actuel porte sur l’utilisation de la spectrométrie à Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) dans les cellules vivantes pour étudier les GTPases RAS oncogènes et leurs effecteurs en temps réel. Nos résultats indiquent qu’il possible de détecter les protéines dans les cellules vivantes, aussi bien avec le marquage uniforme au N15 qu’avec le marquage spécifique des isoleucines au C13. Les protéines transduites sont stables dans les cellules au cours du temps. Cette approche nous permettra de comprendre comment les GTPases s’activent, comment les mutations perturbent l’inactivation et ce qui détermine le choix de l’effecteur moléculaire.

Résumé du colloque

La biologie structurale est un domaine de la recherche en biologie qui étudie l’organisation et le fonctionnement des mécanismes biologiques et de ses constituants, à l’échelle atomique. Ces mécanismes incluent autant ceux impliqués dans les fondements du vivant (transcription et réparation de l’ADN, traduction génétique, respiration cellulaire, autophagie) que ceux impliqués dans diverses pathologies (maladies infectieuses, cancers, vieillissement, dérèglements génétiques). Il est remarquable que les mécanismes biologiques reposent sur les fonctions d’un nombre limité de types de macromolécules naturelles, principalement les protéines, les acides nucléiques, les sucres et les lipides, et sur leurs interactions. Ainsi, la biologie structurale s’intéresse à examiner en trois dimensions à l’échelle atomique la complexité et la diversité de ces différents types de macromolécules biologiques et leur fonctionnement.

Ce volet des sciences fondamentales en médecine utilise une grande variété de techniques biophysiques pour visualiser les molécules du vivant et mieux comprendre leur fonctionnement, telles la résonance magnétique nucléaire (RMN), la cristallographie aux rayons X, la diffusion de rayons X aux petits angles (SAXS) et la cryo-microscopie électronique (cryo-EM). Grâce à cette instrumentation de pointe, la recherche en biologie structurale permet de faire des découvertes importantes sur la base atomique et moléculaire des phénomènes biologiques et de faire progresser les connaissances sur le rôle des macromolécules biologiques dans les nombreuses pathologies infligeant le vivant.

Notre colloque sert de vitrine pour mettre de l’avant les récentes découvertes en ce sens où des scientifiques d’ici et d’ailleurs ayant démarré leur programme de recherche indépendant dans les dernières années présentent leurs recherches. Des présentations orales et par affiches offertes par des étudiantes et étudiants aux cycles supérieurs ainsi que par des stagiaires postdoctoraux complètent le programme.