Un microscope électronique a découvert comment la vitamine A pénètre dans les cellules

À l'aide d'une nouvelle caméra haute vitesse couplée à un microscope électronique, les scientifiques de l'Université Columbia ont capturé des images de l'une des plus petites protéines de nos cellules pour la «voir» avec un microscope.

Une protéine appelée STRA6 est située dans la membrane de nos cellules et est responsable du transport de la vitamine A à l'intérieur des cellules. La vitamine A est importante pour tous les mammifères et est particulièrement importante dans la formation de récepteurs de lumière dans nos yeux pendant la période embryonnaire, elle est cruciale pour un développement normal.

Avant une nouvelle étude, la façon dont STRA6 transfère la vitamine A dans la cellule était un mystère. La plupart des protéines de transport interagissent directement avec les substances qu'elles transportent. Mais STRA6 interagit avec la vitamine A via une protéine intermédiaire qui transporte la vitamine A dans le sang. Suite sous la coupe ...

Un nouveau type de technologie de caméra est un élément clé pour l'imagerie STRA6. En combinaison avec un microscope électronique, la caméra permet aux biologistes de voir de minuscules détails structurels auparavant invisibles du mécanisme interne de nos cellules.

«Nous pouvons maintenant nous rapprocher de la résolution atomique, car la nouvelle caméra est beaucoup plus rapide et nous permet de créer un film de molécules», explique Oliver Clark, Ph.D., professeur agrégé au laboratoire Hendrickson à Columbia University. «Même au microscope électronique, les molécules bougent un peu, mais lorsque nous avons photographié un mouvement, il est sorti flou. Même avec ces photos, nous pouvons aligner les cadres pour créer une image plus nette. »



La visualisation de la molécule dépend également des procédures biochimiques minutieuses développées par Yanting Chen, Ph.D., chercheur adjoint au laboratoire Mancia, pour produire de grandes quantités de protéines et les séparer des autres composants de la cellule. «Il s'agit d'une protéine très fine, et nous avons dû imiter son environnement pour conserver sa forme», explique-t-elle. Il a fallu environ deux ans pour améliorer le processus de production.
Les chercheurs ont utilisé environ 70 000 photographies STRA6 individuelles pour créer une carte 3D de la protéine qui a été utilisée pour construire le modèle de l'atome dans les moindres détails.

Les images de la molécule jusqu'à présent semblent STRA6 est "un peu moche", explique le Dr Clark. Encore plus surprenant, le fait que STRA6 ne fonctionne pas seul, mais qu'il est étroitement lié à une autre protéine, la calmoduline, qui joue un rôle clé dans la transmission des signaux calciques.

Bien que la vitamine A se déplace à travers STRA6 pour entrer dans la cellule, STRA6 ne forme pas de canaux dans la membrane comme la plupart des protéines de transport. Au lieu de cela, la vitamine A pénètre dans la partie supérieure de STRA6, mais une fenêtre se forme qui s'ouvre directement sur la membrane cellulaire, et non à l'intérieur de la cellule.

Bien que cela soit testé, ce mécanisme peut être un moyen de protéger les cellules contre trop de vitamine A. Il est «en fait quelque peu toxique», explique le Dr Manchia. "Les pièges à vitamine A à l'intérieur de la membrane peuvent contrôler sa quantité à l'intérieur de la cellule."

Le nouveau modèle STRA6 accélère la compréhension de la fonction cellulaire et peut aider les scientifiques à comprendre le fonctionnement d'autres composants cellulaires encore non étudiés.

Source: newsroom.cumc.columbia.edu

Source: https://habr.com/ru/post/fr397339/