Le protéasome 26S est un complexe comprenant plus de 30 sous-unités différentes, chargé de dégrader les protéines [1]. Il est composé, chez les eucaryotes, d’une unité centrale 20S en forme cylindrique et de deux unités 19S (une à chaque extrémité). Le complexe 19S est responsable de la reconnaissance, de la dénaturation et du transfert du substrat à l’intérieur du complexe 20S où réside l’activité protéolytique (Figure 1). La reconnaissance du substrat requiert la présence d’une chaîne polyubiquitine attachée de manière covalente au substrat. L’ubiquitine est une petite protéine de 76 acides aminés de structure globulaire. La réaction d’ubiquitinylation est indépendante du protéasome [2]. Par cette réaction, l’extrémité carboxy-terminale d’une première ubiquitine se forme à partir une liaison isopeptidique avec une lysine du substrat, puis une deuxième ubiquitine est attachée à la première ubiquitine et ainsi de suite pour former une chaîne d’environ 4 à 8 molécules reliées entre elles. On a longtemps cru que, pour être transféré à l’intérieur du complexe 20S, le substrat devait se débarrasser de cette chaîne polyubiquitinylée. En effet, le diamètre intérieur du complexe 20S est seulement de 13 Å tandis que le substrat et sa chaîne d‘ubiquitines forme une structure de 25 à 30 Å. Des protéases capables de cliver les molécules d’ubiquitine du substrat (désubiquitinyler) ont depuis longtemps été identifiées. Ces isopeptidases, aussi dénommées DUB (deubiquitinating enzymes), possèdent un domaine catalytique comprenant une cystéine et deux histidines. Malgré une analyse détaillée de plusieurs de ces DUB, aucune n’a pu, jusqu’à présent, être impliquée dans la désubiquitinylation des substrats au sein du protéasome. R. Verma et al. ont reconstitué un système de dégradation protéique in vitro en utilisant des protéasomes 26S purifiés à partir de la levure Saccharomyces cerivisiae [3]. Sic1, une protéine impliquée dans la régulation de CDK1 (cyclin dependent kinase 1), est ubiquitinylée et rapidement dégradée lors de la progression du cycle cellulaire. Comme le montrent R. Verma et al, il est possible de reconstituer ce processus de dégradation en incubant Sic1 préalablement ubiquitinylé (Ub-Sic1) avec les protéasomes purifiés. Lorsque les auteurs bloquent l’activité protéolytique du protéasome par l’inhibiteur epoxomicine, qui agit en s’associant aux sous-unités β du complexe 20S, Ub-Sic1 est désubiquitinylée mais n’est pas dégradée [3]. Les activités de désubiquitinylation et de dégradation du protéasome ont ainsi été dissociées. Les auteurs ont ensuite cherché à bloquer l’activité de désubiquitinylation en traitant leurs protéasomes purifiés avec des inhibiteurs traditionnels de DUB comme l’ubiquitine aldéhyde. Étonnamment, ils n’y sont pas parvenus, ce qui indique que l’activité de désubiquitinylation du protéasome ne semble pas dépendre d’une DUB classique. Or une telle DUB, Ubp6, existe bien, comme le révèle l’analyse par spectrométrie de masse de protéasomes purifiés. Cependant, sa suppression ne semble pas empêcher l’activité de désubiquitinylation du protéasome [3], et le mystère restait donc entier quant à la source de l’activité de désubiquitinylation. Les auteurs auraient pu en rester là, s’ils n’avaient pas mis à profit une étude menée sur Nedd8, une autre protéine similaire à l’ubiquitine. Nedd8 est un homologue de l’ubiquitine et forme aussi une liaison covalente avec son substrat, mais seulement de manière monomérique. Une précédente étude avait montré que le « signalosome » (CSN) est capable de promouvoir le clivage de Nedd8 de son substrat [4]. CSN est un complexe composé de 8 protéines. Il a été impliqué dans différents processus comme le développement, la régulation de la transcription ou l’activation de certaines kinases, sans qu’on ait pu toutefois déterminer sa fonction précise. Dans l’espoir d’identifier la protéine responsable du clivage de Nedd8, G.A. Cope et al. ont analysé les séquences des différents membres …