Une équipe canadienne, en collaboration avec un chercheur américain, publie aujourd'hui dans « Nature » le fruit de ses travaux : la structure cristalline de l'ostéocalcine de porc.
L'ostéocalcine, on le sait, est la protéine non collagénique la plus abondante de l'os ; sa concentration sérique est étroitement liée au métabolisme osseux et constitue un marqueur biologique des maladies osseuses.
Certes, son mécanisme d'action n'est pas connu avec précision, mais on sait qu'elle influence la minéralisation osseuse, en particulier en raison de sa capacité à se lier avec une haute affinité à un composant minéral de l'os, l'hydroxyapatite.
En plus de cette liaison à l'hydroxyapatite, l'ostéocalcine a une fonction de signal dans le recrutement des ostéoclastes et des ostéoblastes, recrutement dont on connaît le rôle dans la résorption (ostéoclastes) et la construction (ostéoblastes) osseuses.
La structure primaire de l'ostéocalcine (OC) est hautement conservée chez les vertébrés ; elle contient trois résidus d'acide glutamique vitamine K dépendants. On sait qu'il s'agit d'une protéine globulaire avec une structure alpha-hélicoïdale, mais sa structure détaillée en trois dimensions n'était pas encore établie. Voilà qui est fait grâce aux travaux de Quyen Hoang, Franck Sicheri, Andrew Howard (Canada) et Daniel Yang (Etats-Unis).
Pour en savoir plus sur la structure de l'ostéocalcine et sa capacité à reconnaître de l'hydroxyapatite, les chercheurs ont déterminé la structure cristalline de l'ostéocalcine de porc. Sans entrer dans les détails, les chercheurs ont découvert que la protéine est, à sa surface, chargée négativement ; que ces charges négatives correspondent à cinq ions calcium, selon une orientation spatiale qui coïncide avec celle des ions calciques d'un cristal d'hydroxyapatite.
« La structure cristalline de l'ostéocalcine de porc constitue un premier aperçu des interactions qui peuvent constituer la reconnaissance biominérale », indiquent les auteurs. La reconnaissance d'un treillage cristallin par les protéines, poursuivent-ils, est important dans de nombreux processus biologiques, incluant le développement des dents et des os.
« Nature 7 du 30 octobre 2003, pp. 977-980.
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