IV. Transduction et modulation du signal intracellulaire par les récepteurs D1 :

IV.D. Le cas du récepteur D1B : un récepteur constitutivement actif :

Ce phénomène d'activité constitutive observé pour le récepteur D1B pourrait être impliqué dans plusieurs situations physiologiques et certaines maladies (Arvanitakis et al., 1998 et Tableau 9). La compréhension de la façon dont les récepteurs sont activés a été obtenue par des mutations substitutives dans l'extrémité C-terminale de la troisième boucle intracytoplasmique (pour revue voir Leurs et al., 1998).


Tableau 9 : Expression de formes constitutivement actives de récepteurs impliquées dans des maladies (d'après Leurs et al., 1998)


Ces modifications entraînent une activation agoniste indépendante appelée aussi activité «intrinsèque» du récepteur (Perez et al., 1996; Samama et al., 1993). Prendre en compte l'activité intrinsèque du récepteur facilite la compréhension des effets de certains composés appelés agonistes inverses qui tendent à diminuer le niveau d'activité basale des récepteurs (Pauwels et Wurch, 1998 et Tableau 10).


Tableau 10 : Exemples de récepteurs couplés aux protéines G qui à l'état natif possèdent une activité constitutive élevée (d'après Arvanitakis et al., 1998; Pauwels et Wurch, 1998). Les méthodes d'étude employées sont : AMPc, le dosage de l'accumulation d'AMPc ou de l'activité de l'adénylate cyclase; physiologie, la mesure de l'activité cardiaque; Hydrolyse PI, dosage de l'hydrolyse des phosphatidylinostiol; liaison, mesure de la liaison de ligands; MAPK, dosage de l'activité des MAPK (mitogen-activated protein kinase); PLC, dosage de la phospholipase C et PKC, dosage de l'activité de la Protéine Kinase C.


Alors que les antagonistes au sens strict ne modifient pas l'activité des récepteurs, l'agoniste inverse stabilise son état inactif et diminue l'état d'activation. Ainsi, avec le récepteur D1B de rat, les antagonistes comme la clozapine, le cis-flupenthixol, le (+)-butaclamol, l'halopéridol, la chlorpromazine et la fluphenazine diminuent l'activité basale de l'adénylate cyclase (Cai et al., 1999). Par contre, le SCH-23390 et le (-)-butaclamol sont sans effet. Dans le cas des agonistes inverses, en plus de cette baisse d'activité, on remarque une perte du couplage à Gs pouvant atteindre 80%. Ces mécanismes ont des implications thérapeutiques importantes qui n'ont commencé a être explorées de manière systématique que récemment. Les dosages d'accumulation d'AMPc à l'état basal montrent que le récepteur D1B possède cette activité constitutive. Une des premières analyses d'expression des récepteurs D1A et D1B humain dans des cellules hétérologues CHO et BHK avait montré que la stimulation de la cyclase par la dopamine était 20 fois plus forte pour le D1B que pour le D1A (Pedersen et al., 1994). Seulement, les lignées stables employées n'exprimaient pas les deux sous-types du récepteur D1 au même taux. L'emploi du flupentixol ou du butaclamol est capable de réduire l'activation basale du récepteur D1B au niveau de celui du récepteur D1A (Cardinaud et al., 1997).

La recherche de régions importantes pour l'existence de cette activité constitutive a été entreprise grâce à la fabrication de chimères entre les récepteurs D1A et D1B humain (Iwasow et Nantel, 1999). En échangeant les régions C-terminales (à partir du site Bcl I du 6ème segment transmembranaire) le récepteur D1A/D1BTRL (Terminal Receptor Locus) possède une affinité augmentée pour la dopamine, proche de celle du D1B naturel, ainsi que la même activité constitutive. En revanche, l'activation maximale n'est pas modifiée dans ces chimères mais plutôt dans celles dont la troisième boucle extracytoplasmique a été intervertie. Les mutations Phe 264 Ile et Leu 286 Ala rendent le récepteur D1A humain constitutivement actif (Charpentier et al., 1996; Cho et al., 1996). Plus précisément, la substitution entre les acides aminés Phe 264 pour le D1A et Ile 288 pour le D1B permet d'intervertir les activités basales de ces récepteurs (Charpentier et al., 1996). Une des conséquences de cette activité constitutive des récepteurs est l'apparition d'une inhibition "agoniste-indépendante" de l'adénylate cyclase et une augmentation de la phosphorylation des récepteurs par les GRK (G Protein-coupled Receptor Kinase), comme celle observée pour les récepteurs a2A et b2-adrénergique (Pei et al., 1994b).

L'analyse des récepteurs d'anguille montre que le récepteur D1C semble également avoir une faible activité intrinsèque. Toutefois ces différences d'activité sont difficiles à détecter à l'aide des dosages d'accumulation de l'AMPc. Si le rôle de la troisième boucle intracytoplasmique semble évident, il était étonnant de ne pas avoir observé que la région C-terminale du récepteur ne joue pas un rôle plus important.

La construction de chimères entre les sous-types D1A, D1B et D1C du xénope a permis d'approfondir cette hypothèse (Sugamori et al., 1998b). La substitution a lieu après la tyrosine 345 et montre effectivement des modulations de l'activité du récepteur D1B. Ainsi la substitution chez le D1B de la région C-terminale par celle du D1A annule l'effet agoniste partiel de certaines molécules comme le NNC 01-0012 ou le SKF-38393. De même l'échange avec la région C-terminale du D1C entraîne une augmentation de l'accumulation d'AMPc sans modifier les caractéristiques de liaison ou d'activité constitutive. Ces résultats indiquent que la région C-terminale est certainement aussi responsable de la modulation des actions de la dopamine en fonction de la nature des sous-types du récepteur D1.