Les protéines découplantes mitochondriales : UCP
Dans les membranes internes mitochondriales, il existe une multitude de transporteurs qui assurent l'entrée et la sortie des substrats essentiels au métabolisme oxydatif et énergétique de la mitochondrie. Parmi ces transporteurs les protéines découplantes (UCPs) ont des fonctions assez singulières.
En facilitant le retour des protons dans la matrice mitochondriale, UCP1 découple le fonctionnement de la chaîne respiratoire de la synthèse d'ATP. L'énergie issue de l'oxydation des substrats n'est plus convertie sous forme d'ATP mais dissipée sous forme de chaleur. La découverte récente de tissu adipeux brun chez l'homme adulte font d'UCP1 un gène cible pour augmenter la dépense énergétique et lutter contre l'obésité.
UCP2, découverte dans le laboratoire de Daniel Ricquier en 1997, intervient dans l'utilisation des substrats énergétiques (glucose, acides gras) et dans la production des espèces réactives de l'oxygène EROs. Les phénotypes des souris invalidées pour le gène UCP2 ainsi que des études génétiques ont mis en évidence le rôle important d'UCP2 dans l'inflammation. A ce titre, UCP2 pourrait devenir un gène cible pour le traitement de maladies chroniques inflammatoires telles que l'athérosclérose, le diabète de type 1 ou la sclérose en plaque.
Du point de vue biochimique et structural, les UCPs sont mal connues. On ignore comment le transport des protons par UCP1 s'effectue et si le mode d'action d'UCP2 sur les EROs s'explique simplement par un transport de protons ou bien par l'intermédiaire d'autres substrats anioniques du métabolisme mitochondrial. La détermination de la structure moléculaire de l'échangeur ADP/ATP (AAC), un proche cousin des UCPs, ne répond à aucune de ces questions. Nous pensons que l'identification du site de liaison des acides gras activateurs ainsi que l'obtention d'une ou plusieurs structures cristallographiques des UCPs devraient donner un nouvel éclairage sur les modes d'action et de régulation de cette sous-famille des transports mitochondriaux.