Les cellules des mammifères contiennent des réseaux filamentaires, dont le réseau microtubulaire, constitué de tubes d'un diamètre de 30 nm et de longueur variable, de l'ordre de un à plusieurs dizaines de micromètres. Ces tubes s'assemblent à partir d'une protéine, la tubuline. Les microtubules ont des propriétés physico-chimiques remarquables, qui leurs confèrent notamment une capacité d'auto-organisation et de motilité.
Les cellules utilisent les microtubules pour des fonctions extraordinairement variées. Les microtubules sont utilisés pour construire une machinerie mitotique, qui permet une répartition équitable des chromosomes dans les cellules filles lors de la division cellulaire. Les microtubules sont également les autoroutes des cellules, les organisateurs généraux de l'intérieur des cellules, et une sorte de système nerveux intracellulaire, qui par l'intermédiaire de complexes protéiques localisés aux extrémités microtubulaires, renseignent la cellule sur sa taille sa forme ou sa motilité, et en retour lui permet d'agir sur ces paramètres.
La tubuline est dans les cellules, l'objet de modifications remarquables, dans lesquelles des acides aminés (constituants de base des protéines) sont ajoutés ou retirés à la molécule. C'est le cas de l'acide aminé carboxy terminal de la tubuline, une tyrosine. Cette tyrosine est successivement enlevé et rajouté à la tubuline dans un cycle dit de « tyrosination », qui paraît futile mais est largement conservé dans l'évolution. Des études antérieures du laboratoire du cytosquelette ont successivement montré que le cycle de tryosination est fréquemment supprimé dans les tumeurs malignes et qu'il joue un rôle vital dans l'organisation neuronale. Ainsi dans environ 80% des cancers sévères, les tumeurs contiennent des cellules ayant perdu la réaction de tyrosination et en conséquence remplies de tubuline détyrosinée. La suppression de la même réaction de tyrosination dans la souris, entraîne des troubles majeurs du développement neuronal avec mort des souriceaux en quelques heures.
Dans un article récent, le laboratoire a maintenant identifié les cibles moléculaires du cycle de tyrosination. Il a montré que la tyrosination de la tubuline était requise pour la présence, aux extrémités microtubulaires, d'éléments clefs des complexes protéiques cités plus haut, et impliqués notamment dans la détermination de l'axe de division de la cellule et de ses interactions avec la matrice extra cellullaire. Ces données fournissent des explications plausibles au rôle de la réaction de tyrosination de la tubuline dans la progression tumorale et le développement neuronal. Elles suggèrent également des stratégies pharmacologiques, pour rechercher des agents capables de compenser la suppression de la réaction de tyrosination dans les tumeurs malignes, avec comme perspective de ralentir l'évolution des tumeurs les plus agressives.