Comment la galectine, une protéine, traduit les messages codés par les sucres

Les galectines, traducteurs des informations codées par les sucres

Les galectines sont des protéines fascinantes, jouant des rôles clés dans divers processus biologiques. Leur rôle principal est de lire et de traduire les informations codées par les sucres (glycosylations) présents à la surface des cellules. En interagissant avec des glycoconjugués spécifiques, les galectines peuvent déclencher différentes voies de signalisation conduisant à la modulation de plusieurs processus cellulaires, y compris l'activation, la différenciation, l'apoptose, le renouvellement des récepteurs et le trafic cellulaire. En modulant ces processus, les galectines peuvent contrôler l'homéostasie immunitaire, que ce soit dans des conditions normales ou pathologiques, avec des effets bénéfiques ou néfastes pour les tissus concernés. De plus, les galectines peuvent moduler les interactions hôte-pathogène et servir de médiateurs des mécanismes d'évasion immunitaire. En d'autres termes, les galectines sont comme des "traducteurs" qui interprètent les messages cachés dans les glycosylations des cellules et aident ces dernières à communiquer et à réagir correctement à leur environnement.

Un partenaire non-glycosylé pour cibler certains sucres

Un aspect particulièrement intéressant des galectines est leur capacité à interagir non seulement avec des structures glycosidiques, mais aussi avec des partenaires non glycosylés, c'est-à-dire des molécules qui ne sont pas décorées de sucres. Un de ces partenaires est le récepteur des cellules pre-B (pre-BCR) dont l’activation représente le premier point de contrôle du développement des cellules B. Les cellules B sont des lymphocytes responsables de la production d'anticorps, jouant un rôle clé dans l'immunité en reconnaissant et neutralisant les pathogènes.

Cependant, jusqu'à récemment, on ne savait pas bien s’il y avait un lien entre les interactions des galectines avec des partenaires non glycosylés comme le pre-BCR et la capacité des galectines à interagir avec certains sucres à la surface des cellules. Pour explorer cette question, les scientifiques ont utilisé une technique avancée d'analyse de molécules biologiques appelée résonance magnétique nucléaire (RMN). Ils ont réalisé des expériences de RMN  afin d’observer en détail (au niveau atomique) comment la galectine-1 interagit avec des membranes natives extraites de cellules pre-B. Leurs résultats ont révélé que l'interaction de Gal-1 avec le pre-BCR modifie la manière dont Gal-1 se lie aux récepteurs glycosylés des cellules pre-B. Plus spécifiquement, cette interaction permet à Gal-1 de cibler des motifs particuliers appelés motifs α2,3 sialylés. Cette cible est atteinte par un changement de sélectivité qui augmente les contacts de Gal-1 avec ces sucres α2,3 sialylés. De plus, il a pu être démontré que ces changements sont directement impliqués dans la régulation de la signalisation en aval du pre-BCR, et font donc partie des mécanismes permettant de réguler le développement des cellules B.

Cette découverte est importante car elle montre que l'interaction de Gal-1 avec des protéines non glycosylées comme le pre-BCR peut réguler ses fonctions de "décryptage" des sucres à la surface des cellules. De ce fait, les galectines ne se contentent pas de lire les messages présents dans les glycosylations ; elles peuvent aussi ajuster leur manière de lire ces messages en fonction des autres interactions qu'elles peuvent établir, ce qui a des implications importantes pour leurs diverses fonctions.

En conclusion, cette étude ouvre de nouvelles perspectives sur le rôle des galectines dans l'immunité et la communication cellulaire. Elle montre que les galectines sont des acteurs polyvalents et adaptatifs, capables de répondre de manière complexe et modulée aux différents signaux qu'elles reçoivent. Cette compréhension approfondie pourrait mener à de nouvelles approches pour moduler les réponses immunitaires, ce qui est essentiel pour le développement de nouvelles thérapies dans le traitement des maladies immunitaires par exemple.

A gauche : En l’absence d’interaction avec le pre-BCR, la galectine-1 (Gal-1) est capable de reconnaitre, à la surface de la cellule pre-B, différents glycoconjugués portant des b-galactosides au niveau terminal.
A droite : Lors de l’interaction avec le pre-BCR (l5-UR), le réseau d’interactions de Gal-1 est modifié pour cibler spécifiquement des glycosylations a2,3 sialylées, entrainant la réorganisation des récepteurs à la surface de la cellule pre-B afin d’assurer la régulation de la signalisation cellulaire et le bon développement des cellules B.

Pour en savoir plus :

Pre-B cell receptor acts as a selectivity switch for Galectin-1 at the pre-B cell surface
Touarin P, Serrano B, Courbois A, Bornet O, Chen Q, Scott LG, Williamson JR, Sebban-Kreuzer C, Mancini SJC, Elantak L.
Cell Reports, 2 juillet 2024. 43(8):114541. Doi: 10.1016/j.celrep.2024.114541.