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


B - Analyse comparative des données concernant les récepteurs NTSR1 et NTSR2 :


B8 - Internalisation des récepteurs NTSR1 et NTSR2 :
La plupart des récepteurs couplés aux protéines-G est internalisé après liaison de leur agoniste. Pour le NTSR1 et le NTSR2, cette internalisation se fait, après liaison de la NT au récepteur, de manière dépendante du temps et de la température par un mécanisme sensible à un inhibiteur non spécifique de l'endocytose, l'oxyde de phénylarsine (PAO), ou à un inhibiteur empéchant la formation des puits tapissés de clathrine, le saccharose (Mazella et al., 1991 ; Chabry et al., 1993 ; Faure et al., 1995 ; Botto et al., 1998 ; Vandenbulcke et al., 2000). Chabry et al. ont également montré l'importance des résidus carboxy-terminaux thréonine 422 et tyrosine 424 dans le processus d'internalisation du NTSR1 de rat (Chabry et al., 1995). Le NTSR1 est phosphorylé en présence de NT sur la séquence de résidus carboxy-terminaux sérine 415 -thréonine 416 - sérine 417 (Oakley et al., 2001). Cette phosphorylation n'est pas nécessaire pour l'internalisation du complexe NT-NTSR1 mais est indispensable pour l'interaction du NTSR1 avec la b-arrestine-2 (Oakley et al., 2001). Ces travaux indiquent que l'interaction b-arrestine-2 - NTSR1 n'est pas impliquée dans l'endocytose du complexe ligand-récepteur mais pourrait jouer un rôle dans sa désensibilisation.

Les résidus intervenant dans l'internalisation du NTSR2 n'ont pas encore été identifiés. Au cours de ma thèse, j'ai pu déterminer que ces résidus se situaient au niveau de la troisième boucle intracellulaire (i3) du NTSR2 de souris et de rat (résultats personnels non publiés). Il faut également noter que le comportement du récepteur exprimé naturellement dans les cellules gliales issues du cortex embryonnaire de rat peut être différent de celui du récepteur cloné puisqu'il n'est pas internalisé en présence de neurotensine (Nouel et al., 1997). Cependant, Sarret et al. ont récemment mis en évidence que des cellules granulaires de cervelet de rat en culture primaire exprimaient le NTSR2 et que ce récepteur était internalisé en présence de NT par l'intermédiaire d'un mécanisme dépendant des puits tapissés de clathrine (Sarret et al., 2002).



B9 - Trafic intracellulaire des récepteurs NTSR1 et NTSR2 :

Figure 13

Vandenbulcke et al. ont étudié le trafic intracellulaire du NTSR1 et de la NT dans les cellules COS exprimant le NTSR1 de rat (Figure 13). Les récepteurs internalisés sont adressés dans les compartiments lysosomiaux pour y être dégradés alors que de manière surprenante, la NT est retrouvée au niveau du réseau trans-golgien (TGN) (Vandenbulcke et al., 2000). De la même manière, la NT, certainement via le NTSR2, est adressée dans le TGN dans les cellules granulaires de cervelet de rat en culture primaire (Sarret et al., 2002).



B10 - Relation entre le recyclage et la structure du NTSR1 et du NTSR2 :
Une des différences fondamentales existant entre le NTSR1 et le NTSR2 réside dans le fait que le NTSR2 de rat et de souris, contrairement au NTSR1 de rat et au NTSR2 humain, sont recyclés à la surface cellulaire après internalisation (Botto et al., 1998 ; Vandenbulcke et al., 2000). Le processus de recyclage d'un récepteur à la surface cellulaire est très important puisqu'il permet la resensibilisation du système et joue, de ce fait, un rôle prépondérant dans la modulation de la réponse cellulaire à un signal extracellulaire. Le but de mon travail était d'identifier les résidus responsables de la différence de trafic intracellulaire existant entre les membres des récepteurs couplés aux protéines-G de la NT après internalisation du peptide (Article 2).

Article 2 : Stéphane Martin, Jean-Pierre Vincent and Jean Mazella. Recycling ability of the mouse et the human neurotensin type 2 receptors depends on a single tyrosine residue. (2002) Journal of Cell Science, 115: 165-173.

A partir de chimères fabriquées entre le rNTSR1 et le mNTSR2 et de mutations ponctuelles dans la boucle i3 du mNTSR2, nous avons montré qu'un seul résidu de tyrosine de la boucle i3, la tyrosine 237, était indispensable pour le recyclage du mNTSR2. Nous avons montré que la NT induisait la phosphorylation de cette tyrosine et que cet état phosphorylé était indispensable pour le recyclage du mNTSR2 à la surface cellulaire. L'absence de recyclage observé pour le NTSR2 humain s'explique entièrement par la présence d'un résidu de cystéine en lieu et place du résidu de tyrosine 237. En effet, la substitution de cette cystéine par une tyrosine conduit à un mutant qui peut être recyclé à la surface cellulaire aussi efficacement que le mNTSR2 après séquestration induite par la NT. De même, l'insertion d'une portion de séquence de la boucle i3 contenant la tyrosine 237 au niveau de la boucle i3 du rNTSR1 est une condition nécessaire et suffisante pour permettre le recyclage à la membrane du rNTR1 recombinant. Ce travail montre, pour la première fois, l'implication d'un résidu de tyrosine au niveau de la boucle i3, dans le processus de recyclage d'un récepteur couplé aux protéines-G.

De nombreux travaux concernant le recyclage des RCPG ont été menés au cours de ces dernières années et les résidus impliqués dans ce processus se sont révélés être des résidus potentiellement phosphorylables exclusivement de type sérine et thréonine. Ces résidus sont, de manière générale, localisés dans l'extrémité carboxy-terminale de ces récepteurs. Ainsi, le récepteur de la vasopressine V2 n'est pas recyclé et cette absence de recyclage est due à la présence d'un groupement de trois résidus de sérine dans son extrémité carboxy-terminale. La mutation d'une de ces sérines en alanine est suffisante pour que le récepteur soit recyclé après internalisation (Innamorati et al., 1998).

La différence d'adressage intracellulaire après internalisation, qui existe entre le récepteur de la thrombine PAR1, qui n'est pas recyclé, et le récepteur de la substance P qui, lui, est recyclé à la surface cellulaire, résulte de leurs extrémités carboxy-terminales. En effet, Trejo et Coughlin ont montré que l'échange de ces extrémités conduisait à des profils de recyclage opposés à ceux observés pour leur homologue sauvage respectif (Trejo et Coughlin, 1999).

Il a également été montré que le récepteur humain de l'hormone lutéinisante (LH) est recyclé, contrairement à son homologue murin. La séquence de résidus (Gly-Thr-Ala-Leu-Leu) présente au niveau de l'extrémité carboxy-terminale du récepteur humain et absente du récepteur de rat est responsable de l'adressage du récepteur humain dans le compartiment de recyclage (Kishi et al., 2001). Cette séquence est analogue à celle (Asp-Ser-Leu-Leu) impliquée dans le recyclage du récepteur b2-adrénergique (Cao et al., 1999 ; Gage et al., 2001).