Deuxième partie - Les récepteurs de la neurotensine couplés aux protéines-G :


A - Généralités sur les récepteurs couplés aux protéines-G :


A5-2 La désensibilisation :
La désensibilisation a pour but d'arrêter le couplage entre les récepteurs activés et les protéines-G. Ce mécanisme peut avoir lieu de deux manières différentes.

La désensibilisation peut être homologue par un mécanisme qui nécessite deux familles de protéines, les sérine/thréonine kinases GRKs (G-protein coupled Receptor Kinases) qui phosphorylent les récepteurs activés, et les arrestines, qui se fixent aux récepteurs phosphorylés prévenant de cette manière le couplage des protéines-G au récepteur (pour revues, Krupnick et Benovic, 1998 ; Perry et Lefkowitz, 2002). Ce type de désensibilisation a été démontré pour différents récepteurs parmi lesquels le récepteur b2-adrénergique (Pippig et al., 1993), le récepteur muscarinique m2 (Schlador et Nathanson, 1997) ou encore le récepteur a1B-adrénergique (Diviani et al., 1996).

La désensibilisation peut également être hétérologue c'est-à-dire indépendante d'un ligand spécifique mais provoquée par l'activation d'un autre récepteur sur la même cellule. Ce type de désensibilisation fait intervenir la protéine kinase A (PKA) activé par l'AMPc ou la protéine kinase C (PKC) activé par les diacylglycérols. Ainsi, il a été mis en évidence que la PKA participait à la désensibilisation du récepteur b2-adrénergique (Lohse et al., 1990). La désensibilisation hétérologue par la PKC a été démontrée pour les récepteurs de l'angiotensine et de la vasopressine (Zhang et al., 1996) ou encore pour le récepteur muscarinique m1 (Haga et al., 1996).


A5-3 L'endocytose :
L'endocytose est de manière générale un processus très étudié car c'est la voie par laquelle toutes les cellules eucaryotes internalisent les nutriments, les facteurs de croissance ou bien les antigènes. L'endocytose est également pour la cellule un moyen de diminuer le nombre de récepteurs de surface accessibles au ligand (ce qui participe au processus de désensibilisation) mais peut aussi engendrer un signal intracellulaire (pour revues, Sarret, 2000 ; Ferguson, 2001 ; Gruenberg, 2001 ; Takei et Haucke, 2001). Dans ce paragraphe, seule la voie classique d'internalisation passant par les puits tapissés de clathrine (Clathrin-coated pits ou CPs) empruntée par la majorité des RCPG activés sera abordée. Nous nous intéresserons, en particulier, aux différents compartiments traversés par le complexe ligand-récepteur puis par le récepteur seul au cours de l'endocytose.

Figure 8

Tableau 1

La machinerie de l'endocytose est très complexe et nécessite l'intervention de nombreux partenaires (Tableau 1 ; pour revue, Takei et Haucke, 2001). Ces différentes protéines jouent un rôle non seulement dans la genèse de la vésicule d'endocytose mais aussi dans la régulation de ce processus (Tableau 1). Ainsi, le recrutement par les protéines adaptatrices AP-2 des molécules de clathrine au niveau de la face interne (cytoplasmique) de la membrane plasmique permet l'assemblage du manteau de clathrine (Figure 8, Tableau 1). Cet assemblage multi-protéique requiert de nombreuses autres protéines cytosoliques appelées protéines accessoires, qui vont participer à la formation de la vésicule d'endocytose (Tableau 1). La dynamine, assemblée en oligomères, permet, par son activité GTPasique intrinsèque l'hydrolyse du GTP et la scission de la vésicule (Figure 8).

Cependant, il faut noter que l'activation d'un RCPG ne conduit pas toujours à la formation de puits tapissés de clathrine (CPs). En effet, Scott et al. ont récemment montré qu'un RCPG, le récepteur de la TRH (Thyrotropin-releasing hormone) activé, n'induisait pas la formation de CPs mais était directement adressé vers des CPs déjà formés au niveau de la membrane plasmique de cellules HeLa en culture (Scott et al., 2002).

Figure 9

Les vésicules d'endocytose, qui contiennent les récepteurs activés, vont transiter dans les différents compartiments endosomiaux (Figure 9 ; pour revue, Gruenberg, 2001). Le complexe ligand-récepteur va tout d'abord être adressé vers un compartiment endosomal dit précoce où se produit une acidification intravésiculaire aboutissant à la dissociation du complexe agoniste-récepteur. C'est à ce niveau que s'effectue le tri des protéines destinées à être recyclées ou dégradées (Figure 9). Les récepteurs qui doivent être recyclés atteignent le compartiment dit de recyclage, au pH moins acide. Les protéines destinées à la dégradation sont, elles, adressées au niveau des endosomes tardifs puis aux lysosomes (Figure 9).

Nous venons de voir que les récepteurs pouvaient être recyclés ou bien adressés vers les lysosomes pour y être dégradés. Il faut cependant noter que la majorité des RCPG sont recyclés vers la surface cellulaire après internalisation. C'est le cas pour le récepteur b2-adrénergique (Von Zastrow et Kobilka, 1992), le récepteur de la substance P (Trejo et Coughlin, 1999) ou encore pour le récepteur de la neurotensine de type 2 de souris (Botto et al., 1998). A l'inverse, certains RCPG, comme le récepteur V2 de la vasopressine (Innamorati et al., 1998), le récepteur PAR-1 activé par la thrombine (Trejo et al., 1998) ou le récepteur de la neurotensine de type 1 (Vandenbulcke et al., 2000), ne sont pas recyclés mais adressés dans les compartiments lysosomiaux pour y être dégradés.

Bien que le processus d'internalisation soit communément admis comme étant un moyen pour la cellule d'inactiver le couplage entre récepteur et protéine-G, il faut toutefois noter que l'endocytose peut se comporter comme une voie de transduction du signal à part entière et ce, indépendamment des protéines-G. A titre d'exemple, Sarret et al. ont mis en évidence le rôle de l'internalisation sur l'inhibition de l'expression des ARNm codant pour l'hormone de croissance dans les cellules de souris AtT-20 issues d'une tumeur hypophysaire (Sarret et al., 1999). De même, Luttrell et al. ont montré que l'internalisation du récepteur b2-adrénergique pouvait activer les protéines Erk (extracellular signal-regulated kinases) de la voie des MAP kinases (Luttrell et al., 1999).


A5-4 La régulation négative (down regulation) :
Elle correspond à une diminution de la quantité totale de récepteur. Ce type de régulation qui intervient lors d'expositions répétées ou prolongées à un même agoniste résulte d'une augmentation de la dégradation des récepteurs concernés conjointement à une diminution de la synthèse protéique souvent associée à une diminution de la stabilité des ARNm codant pour ce même récepteur (pour revues, Bohm et al., 1997 ; Tsao et von Zastrow, 2000).