Chronique du Lyme N°7 - Découverte de la protéine Bica
LES CHRONIQUES DU LYME N°7 : découverte de la protéine BicA.
Dans cet article, nous poursuivons l’exploration physiologique de la maladie de Lyme et des ions métalliques. Aujourd’hui, c’est le tour de l’énigmatique protéine « BicA » que nous verrons en 3 parties (chroniques n°7, n°8 et n°9). La chronique 7 sera plutôt descriptive et la chronique 8 sera plutôt fonctionnelle avec au final quelques déductions thérapeutiques ; voilà donc le programme de ces deux chroniques. La partie 3 (chronique 9) parlera de son rôle immunitaire.
Vous allez voir qu’elle est énigmatique, car elle est sphérique et creuse ; elle fait partie de la famille des ferritines, c'est-à-dire des protéines en forme de sphère qui stockent du fer. Mais également, elle possède une partie protéine de type métallothionéine, protéine en forme de fil. Cette partie se fixe sous forme de « cheveux » sur la sphère. La BicA est une sphère creuse chevelue ! Cette partie métallothionéine fixe le cuivre.
Cette protéine est aussi responsable des problèmes immunologiques chez le patient Lyme et de douleurs dans les articulations, car elle stimule l’immunité de l’hôte (voir la chronique n°9).
Dans cet article, nous nous inspirons en partie du travail de l’équipe italienne de Gaia Codolo et coll. et de l’article de Peng Wang, Xin Li et coll.[1, 2, 3].
Signification abréviation BicA : Borrelia Iron and Copper-binding protein A = protéine A de Borrelia liant le cuivre et le fer.
Un petit dictionnaire est en fin d’article pour vous aider à comprendre des mots.
b / RÔLE anti-oxydant de la BicA
La BicA est une molécule de la famille Dps (DNA-binding protein from starved cells) qui fait partie d’un sous-ensemble de protéines synthétisées lorsque la bactérie subit des restrictions alimentaires ou un stress oxydatif. Dans le cas de Borrelia (B.b), elle doit faire face à l’afflux de sang, lors du repas de la tique. Le repas sanguin est riche en cuivre et en fer, elle doit donc gérer ces ions oxydants avec la BicA. La BicA est essentielle également à la survie de B.b également lors de la phase dormante de la tique pour face au stress oxydatif [3]. En effet, des bactéries sans BicA échouent dans leur « voyage » vers l’hôte.
D’après certaines expériences : Pas de BicA = pas de transmission de la tique à l’hôte de la bacterie borrelia.
C / La BicA est une SPHÈRE creuse
La BicA est une « sphère creuse » (plus précisément un dodécamère avec 23 symétries) et elle ressemble aux protéines dites « ferritine-like Dps » (= ferritine ressemblant aux molécules Dps). C’est un assemblage de différentes sous-unités de protéines qui va former la « sphère creuse » (les sous-unités sont représentées en couleur dans le schéma 1). Les ions fer (Fe 3+) vont s’accumuler à l’ INTÉRIEUR de la SPHÈRE et être le lieu de stockage. Les ions cuivre (Cu +) vont être stocké sur le pourtour EXTÉRIEUR de la sphère en petits groupements (= clusters).
D /La BicA est une SPHÈRE creuse avec « des petits cheveux »
La BicA est une protéine « deux en une » :
en fait, la Bica est une fusion entre une protéine Dps (type ferritine) et une autre protéine de la famille des « métallothionéines ». Cette dernière chélate les ions métalliques cuivre et une partie de la protéine sort de la sphère comme un cheveu sur la tête. La fonction de chélation du cuivre est indépendante de celle du fer.
Schématiquement, la métallothionéine possède deux parties : le domaine « alpha », qui contient la combinaison carboxyle (-COOH) et le domaine « bêta » qui contient la combinaison NH2. Ces domaines sont riches en acide aminés de type cystéine. C’est la partie COOH Terminale qui sort comme un cheveu et qui va faire la chélation du cuivre (voir schéma 2, 3 et 4) [4].
E / CONCLUSION
Cette chronique est un peu brève, mais il s’agit d’une découverte de la BicA. La prochaine chronique décrira le trajet du fer et du cuivre dans la protéine. Nous parlerons également de quelques déductions thérapeutiques. Cette protéine réserve encore des surprises, certainement, des groupes de recherche s’attellent à une meilleure compréhension de celle-ci.
Bien à vous, chers lecteurs.
Auteur de l’article : Dr Paulcarl.
F / REFERENCES
[1] Gaia Codolo et coll. Structure and immunomodulatory property relationship in NapA ofBorrelia burgdorferi. Biochimica et Biophysica Acta, 2010.
[2] P Wang et Coll. A novel iron- and copper-binding protein in the Lyme disease spirochaete. Molecular Microbiology,2012.
[3] Li Xin., Pal, U., Ramamoorthi, N., Liu, X., Desrosiers, D. C., Eggers, ChristiaN. H., Anderson, J. F., Radolf, J. D. and Fikrig, E. The Lyme disease agent Borrelia burgdorferi requires BB0690, a Dps homologue, to persist within ticks. Molecular Microbiology, 2007.
[4] Gloria Isani, Emilio Carpenè. Metallothioneins, Unconventional Proteins from Unconventional Animals: A Long Journey from Nematodes to Mammals. Biomolecules 2014.
G / PETIT DICTIONNAIRE POUR COMPRENDRE L’ARTICLE
Dps = DNA-binding Protein from Starved cells = protéine liant l’A.D.N provenant de cellules « affamées » ou situation de stress ; c’est une famille de protéines synthétisées pour s’adapter à des situations « extrêmes ».
Acide aminé = constitue la « brique » pour former les peptides et les protéines. Dans cet article nous allons parler des acides aminés suivant : cystéine, histidine. La cystéine est un acide aminé qui peut interagir avec le cuivre.
Peptide = Courte séquence d’acides aminés (plus petite qu’une protéine). Le stade « plus grand » c’est la protéine.
Chélateur = Substance ou qui « fixe » une molécule, un ion, un produit toxique.
Ion métallique = Le cuivre, le zinc, le manganèse, le fer sont des métaux qui se retrouvent sous formes d’ions. Ils servent souvent comme « une aide » (co-facteur). Cependant, s’ils sont en excès, ils peuvent être toxique, c’est pourquoi ils sont finement régulés.