La L-arginine aide les gouttelettes de protéines à rester stables et prévient la formation de fibrilles liée àAlzheimer. Ce processus se produit à la surface des gouttelettes, offrant ainsi une cible thérapeutique potentielle.
À l’intérieur des cellules vivantes, de minuscules gouttelettes ressemblant à un liquide assurent le fonctionnement silencieux des processus essentiels. Mais dans des maladies comme la maladie d’Alzheimer, ces structures dynamiques peuvent prendre une tournure dangereuse, se durcir en fibrilles ressemblant à des fibres qui perturbent le fonctionnement interne des neurones.
Cette transformation compromet des fonctions critiques, notamment la stabilisation des microtubules qui transportent les marchandises vitales à travers les cellules. Le défi a été de trouver un moyen d’arrêter ce changement nocif sans interrompre l’activité normale des gouttelettes.
Les biophysiciens durapportent une solution potentielle impliquant une petite molécule naturelle déjà présente dans les cellules. Dans une étude publiée dansCommunications naturelles, ils ont découvert que le métabolite L-arginine améliore la stabilité des gouttelettes de protéines. Il permet d'éviter leur conversion en fibrilles tout en préservant leur capacité à stabiliser et à construire des microtubules.
La L-Arginine stabilise les gouttelettes et prévient les fibrilles
Les résultats offrent une preuve de principe pour identifier de petites molécules capables de bloquer la formation de fibrilles sans altérer la fonction des gouttelettes.
"Ces résultats montrent que la formation de gouttelettes de protéines et la formation de fibrilles sont deux processus séparables et que l'un peut être évité sans interférer avec l'autre", explique l'auteur correspondant de l'étude, Priya Banerjee, PhD, professeur au département de physique de l'UB.
Banerjee étudie les gouttelettes constituées de protéines,ARN, etADN. Ces structures, appelées condensats biomoléculaires, sont vitales pour l’activité cellulaire normale mais peuvent se comporter anormalement dans de nombreuses maladies neurodégénératives et cancers.
Une protéine, Tau, forme des gouttelettes qui peuvent se transformer lentement en fibrilles appelées amyloïdes. Ces fibrilles Tau sont une caractéristique de la maladie d’Alzheimer. Contrairement aux plaques bêta-amyloïde, qui s’accumulent à l’extérieur des neurones, les fibrilles Tau s’accumulent à l’intérieur de ceux-ci.
Protéine Tau et croissance des fibrilles au niveau de la surface
Dans cette étude, l’équipe de Banerjee a utilisé une méthode de bio-ingénierie ascendante avec une forme modifiée de Tau pour reproduire la façon dont ces gouttelettes liquides se forment et se transforment progressivement en fibrilles.
Leur modèle a montré que les fibrilles commencent à se former à la surface des gouttelettes plutôt que dans toute la structure.
"Cela signifie que l'intérieur de la gouttelette reste liquide et fonctionnel pendant la formation des fibrilles, il est donc possible de garder la gouttelette intacte tout en bloquant simplement la formation de fibrilles à la surface", explique le premier auteur, Tharun Selvam Mahendran, doctorant au laboratoire de Banerjee.
Voies potentielles pour les thérapies contre la maladie d’Alzheimer
Les chercheurs ont ensuite introduit la L-arginine, connue pour réduire l’agglutination des protéines, dans leur système. Les gouttelettes sont restées liquides plus longtemps, la formation de fibrilles a diminué et les gouttelettes ont continué à assembler des microtubules.
"Les cellules saines utilisent peut-être déjà de petites molécules comme cette L-arginine pour stabiliser les gouttelettes et les empêcher de devenir toxiques", explique Banerjee. "Des molécules comme la L-arginine pourraient donc aider à orienter les efforts visant à développer des thérapies ciblant la formation de fibrilles dans la maladie d'Alzheimer."
Référence : « La séparation des phases de découplage et la fibrillisation préservent l'activité des condensats biomoléculaires » par Tharun Selvam Mahendran, Anurag Singh, Sukanya Srinivasan, Christian M. Jennings, Christian Neureuter, Bhargavi H. Gindra, Sapun H. Parekh et Priya R. Banerje, 26 février 2026.Communications naturelles.
DOI : 10.1038/s41467-026-69244-z
Les travaux ont été soutenus par leInstituts nationaux de la santé, la National Science Foundation, le St. Jude Children's Research Hospital, la Welch Foundation et la Chan Zuckerberg Initiative.
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La L-arginine aide les gouttelettes de protéines à rester stables et prévient la formation de fibrilles liée àAlzheimer. Ce processus se produit à la surface des gouttelettes, offrant ainsi une cible thérapeutique potentielle.
À l’intérieur des cellules vivantes, de minuscules gouttelettes ressemblant à un liquide assurent le fonctionnement silencieux des processus essentiels. Mais dans des maladies comme la maladie d’Alzheimer, ces structures dynamiques peuvent prendre une tournure dangereuse, se durcir en fibrilles ressemblant à des fibres qui perturbent le fonctionnement interne des neurones.
Cette transformation compromet des fonctions critiques, notamment la stabilisation des microtubules qui transportent les marchandises vitales à travers les cellules. Le défi a été de trouver un moyen d’arrêter ce changement nocif sans interrompre l’activité normale des gouttelettes.
Les biophysiciens durapportent une solution potentielle impliquant une petite molécule naturelle déjà présente dans les cellules. Dans une étude publiée dansCommunications naturelles, ils ont découvert que le métabolite L-arginine améliore la stabilité des gouttelettes de protéines. Il permet d'éviter leur conversion en fibrilles tout en préservant leur capacité à stabiliser et à construire des microtubules.
La L-Arginine stabilise les gouttelettes et prévient les fibrilles
Les résultats offrent une preuve de principe pour identifier de petites molécules capables de bloquer la formation de fibrilles sans altérer la fonction des gouttelettes.
"Ces résultats montrent que la formation de gouttelettes de protéines et la formation de fibrilles sont deux processus séparables et que l'un peut être évité sans interférer avec l'autre", explique l'auteur correspondant de l'étude, Priya Banerjee, PhD, professeur au département de physique de l'UB.
Banerjee étudie les gouttelettes constituées de protéines,ARN, etADN. Ces structures, appelées condensats biomoléculaires, sont vitales pour l’activité cellulaire normale mais peuvent se comporter anormalement dans de nombreuses maladies neurodégénératives et cancers.
Une protéine, Tau, forme des gouttelettes qui peuvent se transformer lentement en fibrilles appelées amyloïdes. Ces fibrilles Tau sont une caractéristique de la maladie d’Alzheimer. Contrairement aux plaques bêta-amyloïde, qui s’accumulent à l’extérieur des neurones, les fibrilles Tau s’accumulent à l’intérieur de ceux-ci.
Protéine Tau et croissance des fibrilles au niveau de la surface
Dans cette étude, l’équipe de Banerjee a utilisé une méthode de bio-ingénierie ascendante avec une forme modifiée de Tau pour reproduire la façon dont ces gouttelettes liquides se forment et se transforment progressivement en fibrilles.
Leur modèle a montré que les fibrilles commencent à se former à la surface des gouttelettes plutôt que dans toute la structure.
"Cela signifie que l'intérieur de la gouttelette reste liquide et fonctionnel pendant la formation des fibrilles, il est donc possible de garder la gouttelette intacte tout en bloquant simplement la formation de fibrilles à la surface", explique le premier auteur, Tharun Selvam Mahendran, doctorant au laboratoire de Banerjee.
Voies potentielles pour les thérapies contre la maladie d’Alzheimer
Les chercheurs ont ensuite introduit la L-arginine, connue pour réduire l’agglutination des protéines, dans leur système. Les gouttelettes sont restées liquides plus longtemps, la formation de fibrilles a diminué et les gouttelettes ont continué à assembler des microtubules.
"Les cellules saines utilisent peut-être déjà de petites molécules comme cette L-arginine pour stabiliser les gouttelettes et les empêcher de devenir toxiques", explique Banerjee. "Des molécules comme la L-arginine pourraient donc aider à orienter les efforts visant à développer des thérapies ciblant la formation de fibrilles dans la maladie d'Alzheimer."
Référence : « La séparation des phases de découplage et la fibrillisation préservent l'activité des condensats biomoléculaires » par Tharun Selvam Mahendran, Anurag Singh, Sukanya Srinivasan, Christian M. Jennings, Christian Neureuter, Bhargavi H. Gindra, Sapun H. Parekh et Priya R. Banerje, 26 février 2026.Communications naturelles.
DOI : 10.1038/s41467-026-69244-z
Les travaux ont été soutenus par leInstituts nationaux de la santé, la National Science Foundation, le St. Jude Children's Research Hospital, la Welch Foundation et la Chan Zuckerberg Initiative.
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