V. Régulation cellulaire des récepteurs D1 :

V.B. La régulation de l’expression des récepteurs :

Après la formation du complexe de signalisation et son internalisation, les récepteurs sont sujets à un important phénomène de recyclage (Krueger et al., 1997; Morrison et al., 1996; Pippig et al., 1995) alors que la voie de dégradation conduisant aux lysosomes ne semble pas être prépondérante (Dumartin et al., 1998). Les différentes voies de régulation que nous venons de décrire s'appliquent surtout à la régulation à court terme. Aplus long terme, en plus de la dégradation des récepteurs dans la voie lysosomiale, la désensibilisation peut affecter la transfection et ainsi réguler la quantité de récepteurs. Il a été montré qu'après 72 heures de traitement à la dopamine, la liaison des récepteurs au SCH-23390 radiomarqué est diminuée de 81 % (Gupta et Mishra, 1993). De plus cette diminution est associée à la baisse du taux de protéine Gas, ce qui indique que la désensibilisation à long terme tend à réguler non seulement la quantité de récepteurs cibles mais aussi les intervenants de la voie de signalisation. Une exposition longue à certains agents thérapeutiques entraîne des modifications dans la densité des récepteurs exprimés à la surface des cellules. Ce phénomène de régulation dépend non seulement de l'endocytose et de la dégradation des récepteurs comme nous venons de le voir, mais aussi de la modulation de l'expression du gène qui régule la quantité totale de récepteurs dans la cellule et l'adapte à la situation.

La région 5' non codante des gènes des récepteurs D1A et D1B humains est composée de deux exons séparés par un petit intron. Cette région ne contient pas les sites consensus classiques de l'initiation de la transcription telle que les boîtes TATA, CAAT mais des régions riches en G+C (Beischlag et al., 1995; Lee et al., 1996; Minowa et al., 1992; Zhou et al., 1992). Cependant, la région promotrice possède des sites consensus de liaison pour un certain nombre de facteurs de transcription dont des éléments de réponses à l'AMPc et aux glucocorticoïdes ainsi que des sites de liaisons à SP1, AP1 et AP2 (Minowa et al., 1993; Zhou et al., 1992). Ces données génétiques sont à confronter aux premières expériences effectuées sur la demi-vie des récepteurs dans le cerveau de rat. Ces observations soulignent le rôle possible de la régulation génique dans la modulation du nombre de récepteurs exprimés à la surface de la cellule. Des analyses plus approfondies de la région 5' du récepteur D1A humain ont été entreprises pour étudier l'influence de l'AMPc sur la région régulatrice (Minowa et al., 1996). En utilisant le système rapporteur de l'acétyle transférase du chloramphénicol en cotransfection, une augmentation de l'activité du promoteur est observée après un traitement à la forskoline, composé qui stimule directement l'adénylate cyclase. Si des séquences consensus de facteurs de transcription ont été trouvées dans la région 5' non codante (AP1, AP2, CREB, …), ces facteurs ne semblent pas interagir directement avec le promoteur (Minowa et al., 1996). En conséquence, il est possible que l'effet de trans-activation de l'AMPc soit plutôt un mécanisme indirect dans les cellules SK-N-MC.

Par des techniques analogues, il a également été montré que la région non codante de l'ARNm est impliquée dans l'expression cellule-spécifique des récepteurs D1. L'expression du rapporteur n'a lieu que dans des cellules qui expriment naturellement le récepteur D1A (NS20Y, Zhou et al., 1992) ou D1B (SK-N-SH, Beischlag et al., 1995). D'autres expériences ont été effectuées sur l'expression cellule-spécifique des récepteurs D1. Elles montrent par exemple que dans le striatum, la transcription du gène du récepteur D1A est régulée par Brn-4 (Okazawa et al., 1996) facteur qui appartient à la famille des facteurs de transcription POU. Ils sont impliqués dans l'expression spatiale et temporelle des transcrits dans les tissus du système nerveux central et peuvent agir en association, ou entrer en compétition, pour activer le récepteur et réguler sa transcription (Imafuku et al., 1996). En fait, des expériences indiquent qu'il existe deux régions promotrices séparées en amont du gène du récepteur D1A. Des expériences d'inactivation soulignent le rôle possible de ces deux régions dans l'expression spécifique des récepteurs dans différents tissus. Ainsi le premier promoteur n'est pas fonctionnel quand les récepteurs sont exprimés dans des cellules dérivées de rein (Lee et al., 1997), alors qu'il l'est de façon importante dans les cellules SK-N-MC et NS20Y qui expriment les récepteurs D1 de façon constitutive.

En plus de ces phénomènes de régulation directe de la transcription, certaines molécules sont capables de modifier la stabilité des ARNm. C'est le cas de la ribonucléoprotéine bARB qui se lie à l'ARNm des récepteurs b1- et b2-adrénergiques dans des régions riches en A/C+U du 3' non traduit (Blaxall et al., 2000). Le traitement des récepteurs b2-adrénergiques par l'isoprotérénol pendant 24 heures diminue la demi-vie des ARNm à 5 heures ce qui prouve leur rôle dans la régulation à long terme de l'expression du récepteur en présence d'agoniste (Hadcock et al., 1989). Toutefois, si les récepteurs b2-adrénergiques sont les récepteurs à sept segments transmembranaires les plus proches des récepteurs D1, les différences sont plus importantes dans leurs régions régulatrices. En effet contrairement aux D1, les récepteurs b2-adrénergiques possèdent deux «boîtes» TATA et la séquence complémentaire inverse du consensus CAAT (pour revue voir Collins et al., 1989). Il est possible dans ces conditions que les protéines de régulation des ARNm des récepteurs b2-adrénergiques n'existent pas pour les récepteurs D1. De plus, l'adaptation de l'expression des ARNm des récepteurs ne semble pas être un facteur de régulation principal des récepteurs D1 (Sidhu, 1997).