O-GlcNAcylation des protéines, homéostasie énergétique et maladies métaboliques

La O-GlcNAcylation (addition de N-Acétyl glucosamine [GlcNAc] sur sérine ou thréonine) est une modification post-traductionnelle réversible des protéines cytosoliques, nucléaires et mitochondriales. À l’instar des phosphorylations, cette modification contrôle l’activité, la stabilité et la localisation subcellulaire des protéines. La O-GlcNAcylation peut en outre contrôler positivement ou négativement la phosphorylation des protéines, et moduler ainsi la signalisation cellulaire. Deux enzymes seulement, l’O-GlcNAc transférase (OGT) et l’O-GlcNAcase (OGA), contrôlent l’addition ou la suppression de la GlcNAc sur les protéines. Cette modification post-traductionnelle dépend de l’environnement énergétique de la cellule, et en particulier de la disponibilité en glucose. De nombreux travaux ont montré que dans les situations d’hyperglycémie chronique, des niveaux de O-GlcNAcylation anormalement élevées sur les protéines participent aux complications observées dans des pathologies comme le diabète et l’obésité. Cependant, plusieurs études récentes utilisant des modèles animaux présentant des délétions tissu-spécifiques de l’OGT indiquent que la O-GlcNAcylation est indispensable au maintien de l’homéostasie énergétique, qu’elle atténue les processus inflammatoires et qu’elle a un rôle protecteur vis-à-vis de différents stress cellulaires comme le stress du réticulum endoplasmique ou le stress oxydant.