Une étude, dont les résultats intitulés «The prion-like domain of Drosophila Imp promotes axonal transport of RNP granules in vivo» ont été publiés dans la revue Nature communications, a permis, grâce à une analyse fonctionnelle détaillée, de révéler le rôle essentiel d’un domaine non-structuré de type prion dans le transport intracellulaire de complexes ARN-protéines et le remodelage des cellules neuronales.

Relevons tout d'abord que, bien que les domaines non-structurés de type prion soient présents «dans des centaines de protéines» et qu'il «a été montré que des mutations dans ces domaines favorisent l’apparition de maladies neurodégénératives», leur rôle physiologique est en réalité peu connu.

Plus précisément, alors que l'attention des chercheurs «s’est concentrée pendant de nombreuses années sur la fonction des domaines protéiques structurés, il est devenu clair au cours des dernières années que des centaines de protéines contiennent des domaines sans structure propre, caractérisés par leur faible complexité de séquence». Cependant, jusqu'ici, «la fonction biologique de ces domaines, en particulier d’une famille de domaines partageant des similarités de séquence avec les domaines prion, connus pour leurs propriétés d’agrégation et de propagation, est largement inconnue».

Concrètement, «ces domaines de type prion sont trouvés à forte fréquence dans les protéines de liaison aux ARNs faisant partie de complexes macromoléculaires riches en ARN et protéines : les granules ribonucléoprotéiques ou RNP».

On peut remarquer que «l'intégrité de ces domaines semble primordiale car de nombreuses mutations dominantes à l’origine de maladies neurodégénératives telles que la sclérose latérale amyotrophique ont été récemment identifiées dans ces domaines». Les mutations en question, qui «induisent un changement d’état biophysique, favorisent «la transformation des granules RNP normalement dynamiques en agrégats hyperstables toxiques perturbant la régulation spatio-temporelle des ARNs, et ainsi les fonctions neuronales».

En vue «de déterminer la fonction biologique de ces domaines dans le contexte du système nerveux», l'étude ici présentée a analysé «chez la drosophile le rôle du domaine de type prion d’une protéine de liaison aux ARNs conservée au cours de l’évolution : la protéine Imp». Imp, qui «forme avec ses cibles ARN et ses partenaires protéiques des granules RNP transportés, lors de la maturation du système nerveux, jusqu’aux axones de neurones en cours de réorganisation morphologique», est «indispensable à ce remodelage».

Afin d'identifier, dans ce contexte, le rôle du domaine de type prion de Imp, ont été générés «des individus exprimant une forme de Imp dépourvue de domaine de type prion». Il a été alors observé chez ces individus «des défauts de remodelage neuronal, accompagnés d’un blocage du transport des granules RNP Imp le long des axones».

Il est aussi apparu que «le rôle positif du domaine de type prion dans le transport des granules RNP ne dépend pas de l’arrangement des acides aminés au sein de ce domaine car des formes où les acides aminés sont disposés dans un ordre aléatoire localisent correctement».

En outre, «ce domaine peut induire par lui-même une localisation axonale après greffage à une autre protéine» et il a été prouvé «que la fonction de transport du domaine de type prion n’est pas liée à un changement des propriétés biophysiques (dynamique, agrégation) des granules RNP dont il fait partie, contrairement au modèle dominant dans le domaine».

En fin de compte, cette étude, qui met en lumière «l’importance physiologique d’un domaine de type prion dans la maturation du système nerveux», ouvre «de nouvelles perspectives sur la fonction de cette partie longtemps ignorée du protéome dans des contextes sains ou pathologiques».