- Des chercheurs ont mis en évidence qu’une protéine spécifique, CK1δ, joue un rôle central dans la régulation des rythmes circadiens, ces cycles naturels de 24 heures qui régulent, entre autres, nos phases de sommeil et d’éveil.
- ls ont découvert qu’une petite région de CK1δ peut avoir une influence majeure sur l’activité globale de la protéine. Cette autorégulation de CK1δ est vitale pour maintenir son activité équilibrée, ce qui à son tour aide à réguler nos rythmes circadiens.
- Une meilleure compréhension de la régulation de CK1δ pourrait aider à traiter les troubles du sommeil, mais aussi faire avancer la lutte contre d’autres maladies, CK1δ étant aussi impliquée dans d'autres processus, comme le développement de certains cancers.
La clé de la régulation de notre horloge biologique ? Une équipe de scientifiques vient de découvrir comment une protéine spécifique, appelée Casein Kinase 1 delta ou CK1δ, joue un rôle central dans le contrôle des rythmes circadiens, ces cycles naturels de 24 heures qui régulent, entre autres, nos phases de sommeil et d’éveil. Publiés dans la revue PNAS, leurs résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour traiter les troubles associés à la perturbation de ces rythmes biologiques.
Protéine CK1δ et régulation de notre horloge biologique
Ces chercheurs de la Duke-NUS Medical School, à Singapour, et de l’Université de Californie, aux Etats-Unis, ont mis en évidence que la partie essentielle de cette régulation se situe à l'extrémité de la protéine CK1δ. Cette dernière module nos rythmes circadiens en modifiant d’autres protéines impliquées dans la gestion de l’horloge interne. En plus de cela, CK1δ peut elle-même être modifiée, notamment par l'ajout de groupes phosphates, un processus qui altère sa capacité à réguler ces autres protéines. Mais jusqu’à présent, le mécanisme précis de cette régulation restait flou.
Les scientifiques ont découvert que CK1δ existe sous deux formes légèrement différentes, appelées isoformes δ1 et δ2, qui diffèrent par seulement 16 acides aminés à leur extrémité, connue sous le nom de queue C-terminale. Bien que ces deux versions varient peu, leurs fonctions sont très distinctes. Grâce à des techniques de spectroscopie avancées, les scientifiques ont pu observer de plus près ces séquences, et comprendre comment elles influencent l’activité de CK1δ.
"Notre analyse nous a permis d’identifier trois sites spécifiques sur la queue de CK1δ où des groupes phosphates peuvent se fixer, expliquent les chercheurs dans un communiqué. Lorsque ces sites sont modifiés, CK1δ devient moins active, ce qui réduit son influence sur les rythmes circadiens." Ils précisent que la forme δ1 est plus soumise à une régulation interne que la δ2 : la queue de la version δ1 interagit davantage avec la partie principale de la protéine, ce qui freine son activité, alors que δ2 est moins affectée par ce mécanisme. Lorsque ces sites sont inhibés ou supprimés, δ1 devient plus active, modifiant ainsi les rythmes circadiens.
Mieux traiter les troubles des rythmes circadiens
"Cette découverte montre à quel point une petite région de CK1δ peut avoir une influence majeure sur l’activité globale de la protéine. Cette autorégulation de CK1δ est donc vitale pour maintenir son activité équilibrée, ce qui à son tour aide à réguler nos rythmes circadiens."
A noter que les implications de l’étude vont au-delà de la gestion du sommeil. En effet, CK1δ est également impliquée dans d'autres processus, comme la division cellulaire et le développement de certains cancers. Une meilleure compréhension de la régulation de CK1δ pourrait donc non seulement aider à mieux traiter les troubles du rythme circadien (décalage horaire, insomnies...), mais aussi faire avancer la lutte contre ce type de maladies.
"Il s'agit d'améliorer la qualité du sommeil, le métabolisme et, plus largement, notre santé et notre vie quotidienne", selon les chercheurs, qui prévoient maintenant d'étudier comment des facteurs externes, comme l’alimentation ou les changements environnementaux, influencent les sites de modification de CK1δ. "Cela pourrait offrir des solutions pratiques pour mieux gérer les perturbations des rythmes circadiens dans la vie de tous les jours."
