Une étude, dont les résultats intitulés «Kinesin-1 activity recorded in living cells with a precipitating dye» sont publiés dans la revue Nature communications, a permis de mettre au point un colorant chimique fluorescent qui, pour la première fois, permet de suivre l’activité de transport d’une protéine motrice spécifique dans une cellule.

Relevons que, pour se maintenir en vie, «la cellule doit fournir à ses différents organites tous les éléments énergétiques dont ils ont besoin et qui sont formés dans l’appareil de Golgi, son centre de production et de redistribution de lipides et de protéines». Pour sa part, l'étude ici présentée a découvert un moyen de répondre à la question de savoir «comment les protéines qui transportent ces cargaisons (les kinésines) trouvent «leur chemin et la direction à prendre au sein du 'réseau routier' de la cellule pour les acheminer au bon endroit».

Ce résultat découle «d’une recherche qui ne s’est pas passée comme prévu», car, au départ, il s'agissait de «développer une molécule qui permettrait de visualiser le niveau de stress de la cellule, c’est-à-dire quand elle accumule trop d’oxygène actif». Comme, lors de l’expérience, «la molécule n’a pas fonctionné, mais a cristallisé», il a fallu chercher pourquoi il y a eu cette cristallisation et identifier les cristaux recueillis».

Trois hypothèses étaient en concurrence. La première hypothèse supposait «que la cristallisation était due aux microtubules qui se polymérisent» (les microtubules étant «de petits tubes rigides qui peuvent grandir ou rétrécir et qui constituent 'le réseau routier' qui permet aux molécules de se déplacer dans la cellule»). La deuxième hypothèse posait que l’appareil de Golgi était «responsable de cette réaction chimique», tandis que la troisième hypothèse soutenait que les cristaux étaient le résultat des petits pas fait par les protéines de kinésine dans les microtubules lors de leurs déplacements au sein de la cellule».

Pour trancher, l'étude a, en premier lieu, recréé des microtubules qui ont été purifiés pendant 14 heures, tandis que les «kinésines, les protéines moteur qui se déplacent dans les microtubules et transportent les cargaisons» ont été créées, en partant de bactéries». Ensuite, «une vingtaine de mélanges différents contenant la petite molécule QPD, présente systématiquement dans les cristaux» a été constituée pour observer quelle solution fonctionnait.

Finalement, il est apparu «que la cause de la formation de ces cristaux était une des 45 sortes de kinésine présente dans la cellule». Plus précisément, «à chaque petit pas que fait cette protéine de kinésine dans le microtubule, elle utilise de l’énergie qui laisse une trace reconnue par la molécule QPD» de sorte que c'est de cette reconnaissance que naissent les cristaux, qui «sont chimiquement laissés derrière le passage de la kinésine, qui peut être suivie à la trace par les scientifiques, tel le petit poucet».

Au bout du compte, alors que, jusqu’ici, «il n’était pas possible de suivre une protéine en particulier», les techniques actuelles «ne parvenant pas à séparer les kinésines individuellement», grâce au développement de ce nouveau colorant chimique fluorescent, pour la première fois, les scientifiques peuvent «observer en détail le comportement d’une protéine, quelle route elle choisit, sa direction ou encore son chemin de préférence», ce qui va permettre d'étudier «la question fondamentale de l’activité de transport et de la distribution des cargaisons dans les cellules».