Premiers résultats du cryo-microscope de l'ESRF !

Grâce au nouveau cryo-microscope de l'ESRF, des chercheurs de l'IBS et leurs collaborateurs ont observé à l'échelle atomique les mouvements d'un récepteur de la sérotonine impliqué dans la conception de médicaments anti-nauséeux.

5‐HT3 est un récepteur de la sérotonine essentiel pour la conception de nouveaux médicaments susceptibles de lutter contre la nausée et les vomissements, un des principaux effets secondaires des chimiothérapies et des radiothérapies. En effet, les produits chimiques utilisés dans le traitement du cancer déclenchent une élévation de la signalisation de la sérotonine, ce qui à son tour provoque l'ouverture du canal ionique du récepteur 5‐HT3, engendrant des effets secondaires et sensations de nausées.

Grâce au cryo‐microscope électronique Titan Krios (cryo‐EM1), inauguré au synchrotron européen ESRF en novembre 2017, une collaboration impliquant des chercheurs de l'IBS (1) a décrit le cycle d'activation du récepteur 5-HT3. "C'est une belle récompense: une première publication moins d'un an après l'inauguration. Nous espérons que beaucoup d'autres suivront, bientôt ", souligne Isai Kandiah, scientifique à l'ESRF, en charge de la plateforme de cryo‐microscopie électronique. "Cela montre à quel point la technologie de cryo‐microscopie électronique est à la pointe et révolutionne la biologie structurale", ajoute‐t‐elle. Grâce au Cryo‐EM, les chercheurs peuvent maintenant geler les biomolécules et les observer dans leur mouvement, dans différentes conformations, à l'échelle atomique, y compris pour les protéines membranaires qui représentent un enjeu important dans le domaine médical. La technique de crio-microscopie électronique permet ainsi aux chercheurs de produire des "clichés" instantanés révélant la dynamique des protéines lorsqu'elles interagissent avec d'autres molécules, des informations cruciales à la fois pour une compréhension de la chimie de la vie mais aussi pour le développement de médicaments plus efficaces.

"Ces résultats contribuent à améliorer notre connaissance du comportement des récepteurs 5‐HT3, explique Hugues Nury, chercheur à l'IBS. Ils fournissent une grille de lecture pour la myriade de mutations décrites dans la littérature: nous pouvons maintenant regarder où se trouvent ces mutations, quels sont les mouvements dans ces zones et pourquoi les mutations ont altéré la fonction du récepteur. Maintenant, nous pouvons également voir les sites où se fixent les médicaments avec un degré de détail sans précédent, ce qui pourrait aider à les améliorer".

Note:
(1) Avec l'Institut Pasteur, l'Université de Lorraine, l'Université de Copenhague au Danemark, l'Université de l'Illinois aux États‐Unis et la société de biotechnologie Theranyx.

Références

Conformational transitions of the serotonin 5-HT3 receptor | Nature