Instantané N° 59 septembre 2009

le cytochrome C

Il n'y a pas de vie sans énergie. Comme une voiture a besoin d'essence, nous avons aussi besoin de carburant pour aller de l'avant. Ce carburant, c'est l'adénosine triphosphate, appelé aussi ATP. On trouve de l'ATP dans tout notre corps. C'est grâce à l'ATP que notre cœur bat, que nos doigts bougent et que notre cerveau se concentre sur ces quelques lignes. Comme tout carburant, l'ATP n'est pas gratuit. Nous devons le produire. Pour ce faire, la plupart de nos cellules contiennent des sortes de centrales électriques, appelées mitochondries qui fabriquent continuellement de l'ATP et le distribuent là où c'est nécessaire. De nombreuses protéines sont impliquées dans ce processus et l'une d'entre elles est connue depuis des décennies : le cytochrome C.

Le cytochrome C a été découvert au début du XXe siècle, mais cette protéine existe depuis fort longtemps, pratiquement depuis le début de la vie sur terre. On la trouve dans la plupart des êtres vivants, des plantes aux animaux en passant par les levures et les bactéries. C'est donc le candidat idéal pour étudier l'évolution des espèces. De plus, le cytochrome C a été un modèle de choix pour étudier le transport des électrons, la structure tridimensionnelle des protéines, l'immunologie moléculaire et son étude a permis d'élaborer de nouvelles techniques permettant d'introduire des mutations très précises dans des gènes spécifiques.

Si le cytochrome C a joui d'une grande popularité dans l'étude du transport des électrons, c'est parce que c'est sa fonction première. En effet, le cytochrome C distribue les électrons dans la chaîne respiratoire -qui a lieu dans la mitochondrie -et ce mouvement d'électrons est indispensable à l'activation d'une pompe à protons qui synthétise de l'ATP. Comment ? En présence d'oxygène, une cascade de réactions chimiques a lieu dans la membrane des mitochondries dans le but d'activer la pompe à protons. Le cytochrome C achemine les électrons nécessaires à ces réactions. Sa structure s'y prête particulièrement bien. Il porte en son centre un groupe non-protéique, appelé hème. Ce groupe légèrement en saillie lui permet de saisir l'électron et de le transférer à ses différents partenaires. Sans cytochrome C, pas d'électrons et c'est toute la chaîne de réactions qui s'arrête.

Si la fonction majeure du cytochrome C est de maintenir une cellule en vie en lui fournissant l'énergie indispensable, il est également impliqué dans de nombreuses autres activités, notamment l'apoptose, ou mort cellulaire programmée. En effet, en réponse à certains signaux, la membrane des mitochondries devient poreuse et le cytochrome C est libéré dans le cytosol, où il participe à une cascade d'événements conduisant à la mort de la cellule. Le cytochrome C est en quelque sorte le Dr Jekyll et Mr Hyde de la cellule.

Ainsi l'étude du cytochrome C a permis de comprendre de nombreux processus biologiques et de mettre sur pied des techniques expérimentales novatrices, tout en dévoilant la frontière ténue entre la vie et la mort.

• C'est la première séquence de protéine intégrée dans la base de données Swiss-Prot!!
• Le cytochrome C, Homo sapiens (Humain): P00001


• Voir aussi l'article Protein Spotlight Life shuttle