Des chercheurs de l’Université de Leipzig et de Charité – Universitätsmedizin Berlin ont découvert un mécanisme clé pour le contrôle de l’appétit et du poids. Cela aide le cerveau à réguler les sentiments de faim. Dans une étude, les scientifiques du Collaborative Research Center (CRC) 1423 – Dynamique structurelle de l’activation et de la signalisation du GPCR – ont trouvé comment une protéine appelée MRAP2 (Mélanocortine 2 Receptor Accessory Protein 2) influence la fonction du récepteur du cerveau MC4R (récepteur de mélanocortine-4), qui joue un rôle central dans le contrôle de l’appétit et le bilan énergétique. Leurs résultats viennent d’être publiés dans la revue Communications de la nature.
MC4R est un récepteur important activé par l’hormone peptidique MSH. Il joue un rôle majeur dans Collaborative Research Center 1423, où il est caractérisé à la fois structurellement et fonctionnel. Les mutations du MC4R sont parmi les causes génétiques les plus courantes de l’obésité sévère. “La connaissance des structures 3D du récepteur actif dans l’interaction avec les ligands et les médicaments tels que Setmelanotide, que nous avons pu déchiffrer dans une étude antérieure, nous a permis de mieux comprendre les nouvelles données fonctionnelles”, explique le Dr Patrick Scheerer, le chef de projet de CRC 1423 et co-auteur de l’étude, de l’Institut de la physique médicale et des biophysiques chez Charité. Setmelanotide, un médicament approuvé, active ce récepteur et réduit spécifiquement les sentiments de faim. “Nous sommes fiers que le CRC 1423 ait également contribué à comprendre le transport et la disponibilité des récepteurs”, a déclaré la professeure Annette Beck-Sickinger, porte-parole de CRC 1423 et co-auteur de l’étude. Au total, cinq projets au sein du Collaborative Research Center ont été impliqués dans cette recherche interdisciplinaire.
En utilisant la microscopie à fluorescence moderne et l’imagerie unique, l’équipe a démontré que la protéine MRAP2 modifie fondamentalement la localisation et le comportement du récepteur du cerveau MC4R dans les cellules. Les biocapteurs fluorescents et l’imagerie confocale ont montré que MRAP2 est essentiel pour transporter MC4R à la surface cellulaire, où il peut transmettre des signaux d’assistance à l’appétit plus efficacement.
En découvrant ce nouveau niveau de régulation, l’étude pointe vers des stratégies thérapeutiques qui imitent ou modulent MRAP2 et maintiennent le potentiel de lutte contre l’obésité et les troubles métaboliques connexes. Le professeur Heike Biebermann, chef de projet chez CRC 1423 et co-dirigeant l’auteur de l’étude de l’Institute of Experimental Pediatric Endocrinology at Charité, souligne que cette collaboration interdisciplinaire et internationale a permis aux chercheurs physiologiques et physiologiques de diverses méthodes expérimentales, pour découvrir une pertinence thérapeutique importante.
Le deuxième auteur co-dirigé de l’étude, le Dr Paolo Annibale, maître de conférences à l’École de physique et d’astronomie de l’Université de St Andrews au Royaume-Uni, a déclaré: “Ce travail a été une occasion passionnante d’appliquer plusieurs approches de microscopie et de bioimagerie dans un contexte moléculaire physiologique.
Cette recherche a réuni une expertise en microscopie à fluorescence des cellules vivantes, en pharmacologie moléculaire et en biologie structurelle des institutions en Allemagne, au Canada et au Royaume-Uni, démontrant le pouvoir de la science interdisciplinaire pour découvrir de nouveaux principes de régulation des récepteurs.
À propos du CRC 1423
Le CRC 1423 est un centre de recherche de quatre ans financé par la German Research Foundation (DFG), avec cinq institutions participantes: l’Université Leipzig, l’Université Martin Luther Halle-Wittenberg, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Heinrich Heine University Düsseldorf et le University Medical Center Mayz. Des chercheurs de ces institutions ayant des antécédents en biochimie, biomédecine et science informatique collaborent sur une base interdisciplinaire pour acquérir une compréhension complète de la façon dont la dynamique structurelle affecte la fonction du GPCR. Le Collaborative Research Center comprend un total de 19 sous-projets.
