Qu'est-ce que la polyglutamine?
La polyglutamine (polyQ) est une partie d'une protéine qui contient un long segment d'acides aminés de la glutamine, compris entre 10 et 40 résidus de glutamine. Lorsque le tractus polyglutamine, parfois appelé queue de polyglutamine, est anormalement long, il peut entraîner une maladie neurodégénérative chez certains individus. Parmi les principales maladies résultant de cette anomalie, figurent la maladie de Huntington, la maladie de Kennedy, le syndrome de Haw River et diverses ataxies spinocérébelleuses.
La formation d'un tractus polyglutamine inhabituellement long est souvent causée par des mutations génétiques. Beaucoup de ces mutations sont héritées; La maladie de Kennedy, par exemple, est récessive liée à l'X, ce qui signifie que la mutation du gène de la maladie est située sur le chromosome X et qu'un individu doit posséder deux copies du gène pour pouvoir développer la maladie. Les autres maladies neurodégénératives courantes provoquées par une longueur accrue du tractus polyQ sont l'autosomique dominante, ce qui signifie que le gène est présent sur un chromosome non sexuel et que l'individu n'a besoin que d'une copie du gène pour développer la maladie.
Les mutations génétiques comprennent souvent des répétitions en excès de la séquence de trois nucléotides de cytidine-adénosine-guanosine (CAG). Ces triplets, appelés répétitions CAG, codent l’ajout d’un résidu de glutamine à la queue de polyglutamine. Quand il y a trop de répétitions, la queue devient trop longue, ce qui crée des problèmes pour la molécule de protéine et finalement pour le corps dans son ensemble. Le nombre de répétitions CAG supplémentaires varie pour chaque maladie, et certaines personnes présentant un nombre élevé de répétitions CAG ne développent aucune forme de maladie neurodégénérative, ce qui indique qu’il existe un certain degré de chance ou de facteurs environnementaux qui contribuent au développement de la maladie.
De longues queues polyQ peuvent créer quelques problèmes principaux dans le corps. Premièrement, ils peuvent interférer avec la fonction ou la forme des protéines auxquelles ils sont attachés. Des résidus de glutamine en excès peuvent souvent entraîner le repliement erroné d’une protéine, ce qui l’empêche de fonctionner normalement dans une cellule. De plus, des queues de polyglutamine anormales peuvent empêcher la fixation ou la destruction de ces protéines dysfonctionnelles par les mécanismes de défense internes de la cellule, aggravant ainsi leurs effets nocifs.
Deuxièmement, même lorsque les enzymes de la cellule sont capables de corriger les protéines en coupant les unités de polyglutamine en excès, celles-ci peuvent souvent s'agréger dans des enchevêtrements de protéines. Non seulement ces enchevêtrements peuvent entraver les processus cellulaires normaux, mais ils peuvent également piéger par inadvertance d'autres protéines et molécules, endommageant davantage la cellule. Chacune des différentes maladies neurodégénératives découle d'un mécanisme légèrement différent, mais toutes comportent un certain niveau de longueur de queue de polyglutamine anormale qui endommage les cellules nerveuses.