L’endophiline dans l’endocytose dépendante de la clathrine

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Les récepteurs couplés aux protéines G

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) constituent la famille de protéines la plus grande et la plus hétérogène chez les mammifères (Fredriksson et al., 2003; Takeda et al., 2002). Ils représentent environ 1% du génome et contrôlent les grandes fonctions de l’organisme telles que la vision, l’olfaction ou encore la neurotransmission. Les RCPG sont des protéines à 7 domaines transmembranaires (Li et al., 2004; Schertler et al., 1993) qui, suite à leur stimulation, vont permettre le transfert de l’information à travers la membrane cellulaire. Ils sont activés par les photons ou par une multitude de ligands endogènes ou exogènes comme des peptides, des acides aminés, des hormones et des ions. Une fois activés, ces RCPGs vont changer de conformation, lier et activer une famille de protéines: les protéines G hétérotrimériques. Celles-ci sont composées de trois sous-unités : la sous-unité α, qui se lie au GDP à l’état inactif et au GTP quand elle est activée, et les sous-unités β et γ. Les protéines G hétérotrimériques, qui sont liées à l’état inactif, se dissocient en deux complexes suite à leur activation. On retrouve la sous-unité Gα liée au GTP et les sous-unités Gβγ (Figure 8). Ces deux parties modulent la concentration de messagers secondaires intracellulaires et régulent ainsi différentes voies de signalisation afin de répondre au stimulus reçu.

Les GRKs (G-protein Receptor Kinase)

Cependant l’activation et la cascade de signalisation induites par la fixation du ligand sur le récepteur ne peuvent pas perdurer dans la cellule afin d’éviter les effets néfastes d’une stimulation prolongée du récepteur. C’est pourquoi l’activité de ces récepteurs est finement régules. En effet, après stimulation, les RCPGs sont phosphorylés par des protéines kinases, les GRKs (G-protein Receptor Kinase) qui sont des protéines clés dans la désensibilisation des RCPGs. Les GRKs appartiennent à la famille des sérine/ thréonine kinase. A ce jour, 7 GRKs ont été décrites et subdivisées en 3 sous-familles en fonction de leur homologie de séquence : la famille des kinases visuelles (GRK1 et GRK7), la famille des kinases des récepteurs -adrénergiques (GRK2 et GRK3) et la famille GRK4 (GRK4, GRK5 et GRK6).

L’endocytose dépendante des cavéoles

L’endocytose indépendante de la clathrine a initialement été décrite comme étant le processus utilisé par les toxines bactériennes pour pénétrer les cellules. Au cours de ces dernières années les études sur cette voie d’internalisation se sont multipliées. Il existe plusieurs types d’endocytose indépendante de la clathrine qui sont soit constitutifs, soit déclenchés par un signal spécifique, soit détournés par des pathogènes.
La voie cavéole représente la voie d’endocytose indépendante de la clathrine la mieux étudiée. Elle fut décrite pour la première fois en 1953 par George E. Palade (Palade, 1953). Les cavéoles sont des invaginations de la membrane plasmique, en forme d’oméga et recouvertes de structures striées ou en spirale (Figure 12). Leur morphologie particulière leur permet de se distinguer facilement des puits recouverts de clathrine. Elles sont abondantes dans de nombreuses cellules eucaryotes et en particulier dans les cellules endothéliales, les fibroblastes, les cellules musculaires et les adipocytes (Nassoy and Lamaze, 2012). Les vésicules formées ont une taille comprise entre 50 et 80nm de diamètre (Parton and Simons, 2007). Les cavéoles sont caractérisées par leur association avec une famille de protéine liant le cholestérol, les cavéolines (Rothberg et al., 1992) qui permettent en association avec une famille de protéines, les cavines, la mise en place et le maintien de ces structures. Il existe 3 isoformes de la protéine cavéoline codés par 3 gènes différents CAV-1, CAV-2 exprimées dans tous les tissus à l’exception du muscle squelettique et CAV-3 exprimé majoritairement au niveau du muscle strié (Parton and del Pozo, 2013). Les cavéolines sont composées d’un domaine C-terminal cytosolique, de deux domaines d’attachement aux membranes entrecoupés d’un domaine transmembranaire et d’un domaine d’oligomérisation (Cohen et al., 2004) (Figure 13). Les cavéoles sont composées de 140 à 150 cavéolines 1 qui ont été décrites comme étant nécessaires et suffisantes à la formation de ces structures. Les cavéolines 1 et 2 vont s’associer entre-elles au niveau de l’appareil de Golgi pour former un microdomaine plat qui va ensuite migrer vers la membrane plasmique.
C’est alors que les cavines vont intervenir. Il existe 4 isoformes des cavines chez les mammifères, la cavine 1 qui comme la cavéoline 1 est essentielle à la formation de toutes les cavéoles, la cavine 2 et la cavine 3 enrcichies au niveau des poumons et du tissus adipeux et la cavine 4 qui est spécifique du muscle (Echarri and Del Pozo, 2015). Le microdomaine des cavéolines va alors s’associer avec la cavine 1 pour former un complexe qui est essentiel pour la formation des cavéoles. La cavine 1 va ensuite interagir soit avec la cavine 2 soit avec la cavine 3 en fonction du tissu dans lequel les cavéoles sont formées.
La formation et la morphologie de ces structures sont également contrôlées par la Pacsin2 une protéine à domaine F-BAR (Fer-cyp4 Homology) capable de lier et de déformer les membranes (Hansen et al., 2011). Des études ont mis en évidence que la Pacsin2 est capable d’interagir avec la cavéoline 1 et que la perte d’expression de la Pacsin2 dans les cellules entrainait une diminution de la densité des cavéoles. La Pacsin2 semble intervenir au niveau de la membrane plasmique dans le processus par lequel les microdomaines de cavéolines vont atteindre cette morphologie caractéristique des cavéoles. Le cholestérol, lui, joue un rôle dans la formation de ces cavéoles en contrôlant la transcription de la cavéoline 1 (Bist et al., 1997; Fielding et al., 1997). La fission des vésicules formées par les cavéoles se fait par l’intermédiaire de la dynamine.
Cependant, le mécanisme précis par lequel les cavéolines s’associent entre elles et avec les autres partenaires pour former la structure caractéristique des cavéoles n’est pas entièrement compris. De plus, la voie des cavéoles ne possède pas de cargos spécifiques ce qui rend son étude compliquée.
Des études récentes ont montré que les cavéoles, en plus de leur rôle dans l’endocytose, sont importantes pour la régulation de différentes voies de signalisation, pour l’homéostasie des lipides (Okamoto et al., 1998) et le maintien de l’intégrité de la membrane plasmique au cours de stress mécaniques. Des expériences ont mis en évidence que la perte d’expression par knockout des différentes protéines impliquées dans cette voie, et notamment celle de la cavéoline 1, entrainait une insulino-résistance et des défauts de signalisation de l’insuline chez les souris (Cohen et al., 2003). On constate également des problèmes de vascularisation en absence de cavéoles, compliquant les études visant à déterminer le mécanisme à l’origine de ce phénotype insulino-résistant. Des mutations de la cavéoline 1 ont été décrites chez l’homme. On constate chez ces sujets, de manière similaire aux souris, une lipodystrophie et une insulino-résistance (Garg and Agarwal, 2008; Hayashi et al., 2009; Liu et al., 2008). Par ailleurs, les sujets possédant une mutation de la cavine 1, qui participe notamment à la formation des cavéoles au niveau du muscle cardiaque, développent entre autres des myopathies et des arythmies cardiaques (Ardissone et al., 2013).
Des expériences de microscopie électronique ont mis en évidence que les cavéoles se retrouvent associées aux fibres de stress composées d’actine dans différentes lignées cellulaires (Rothberg et al., 1992; Valentich et al., 1997) et que ce phénomène se faisait probablement par l’intermédiaire de la filamine A (Stahlhut and van Deurs, 2000; Sverdlov et al., 2009), un « cross-linker » de l’actine. Les forces mécaniques activent entre autres, au sein de la cellule, les protéines RhoA (Ras homolog gene family A), Erk (Extracellular signal-regulated kinases), Akt et Enos (Endothelial Nitric Oxide Synthase) et les cavéoles ont été décrites comme jouant un rôle dans ce processus d’activation (Grande-Garcia et al., 2007). Les protéines Cavine 1 et Cavine 4 sont capables de réguler positivement RhoA qui est un acteur majeur dans la réorganisation du cytosquelette d’actine et le contrôle de la contractilité de l’actomyosine. Des expériences ont également mis en évidence que le désassemblage des cavéoles permettait aux cellules de répondre au stress mécanique (Sinha et al., 2011). L’exposition des cellules à un stress mécanique aigue entraine un désassemblage des cavéoles, une diminution de l’interaction entre les cavéolines et les cavines et une augmentation de la quantité de cavéolines libres à la membrane plasmique.

L’endocytose indépendante de la clathrine et des cavéoles

En plus de l’endocytose dépendante des cavéoles, d’autres voies d’internalisation clathrine indépendantes mais nécessitant l’action de la dynamine ont également été décrites. Ainsi, des études ont mis en évidence que le récepteur à l’interleukine-2 (IL-2) s’internalise par l’intermédiaire de petites invaginations de membranes non recouvertes de manteau (Lamaze et al., 2001; Sauvonnet et al., 2005; Subtil et al., 1994). Cette voie est dépendante du cholestérol et on retrouve ces invaginations au niveau de radeaux lipidiques (Lamaze et al., 2001). Ces vésicules possèdent une taille (50 à 100nm) et une concentration de récepteurs conservées, sous-entendant l’implication de protéines encore non identifiées dans le recrutement de ces récepteurs au niveau du site d’endocytose. Cette voie semble être également dépendante de la polymérisation de l’actine et des protéines RhoA et Rac1 (Grassart et al., 2008; Lamaze et al., 2001; Sauvonnet et al., 2005). Le récepteur à l’EGF (Epidermal Growth Factor) a été décrit comme étant endocyté de manière clathrine dépendante. Néanmoins, il semblerait qu’en présence de concentration élevée d’EGF, ce récepteur emprunte également d’autres voies d’internalisation indépendantes de la clathrine et des cavéoles (Lund et al., 1990; Sigismund et al., 2005).
D’autres voies indépendantes de la clathrine ont également été décrites dont la voie flotiline qui permet l’internalisation de phase fluide, de différentes protéines dont CD59 (Ait-Slimane et al., 2009) et également des protéoglycanes (Payne et al., 2007).
On retrouve également la voie CLIC/GEEC (Clathrin Independant Carrier/ GPI-AP (GlycosylPhosphatidylInositol Anchored Proteins) enriched Early Endosomal Compartments). Cette voie permet, par l’intermédiaire de protrusion en forme de tubules, l’internalisation de protéines possédant une ancre GPI. Elle est dépendante du cholestérol et de sphingolipides (Chadda et al., 2007; Sharma et al., 2004) mais n’est pas associée à un manteau protéique (Kirkham et al., 2005). Des études ont également montré que l’actine est un acteur majeur de la régulation de cette voie initiée par le recrutement de GBF1 (Golgi-specific Brefeldin A-resistance guanine nucleotide exchange factor 1) (Gupta et al., 2009), un facteur d’échange pour les petites protéines G de la famille Arf, qui va permettre par l’intermédiaire d’une voie de signalisation en aval d’Arf1 le recrutement de la machinerie de polymérisation de l’actine. Arf1 activé par GBF1 va recruter la protéine ARHGAP10 (Rho GTPase Activating Protein 10) à la membrane plasmique (Kumari and Mayor, 2008) qui va réguler l’activité de la protéine Cdc42 (Cell division control protein 42 homolog) et permettre le recrutement de la protéine WASP (Wiskott–Aldrich Syndrome Protein) permettant la polymérisation de l’actine (Chadda et al., 2007). Il a également été mis en évidence le rôle d’une protéine à domaine BAR dans ce processus. La protéine GRAF1 (GTPase regulator associated with focal adhesion kinase-1) se trouve colocalisée avec les cargos de cette voie dans des cellules Hela (Lundmark et al., 2008). De plus, par une approche de siRNA, il a été mis en évidence que la diminution d’expression de GRAF1 dans les cellules perturbait cette internalisation. Néanmoins son rôle précis n’est pas encore défini. GRAF1 pourrait agir en contrôlant l’activité de Cdc42 par l’intermédiaire de son domaine RhoGAP, mais pourrait également participer à la déformation de la membrane grâce à son domaine BAR (Figure 14).

L’endocytose à grande échelle

Il existe également des voies d’endocytose à grande échelle qui permettent l’internalisation de molécules de grandes tailles dans des vésicules pouvant aller jusqu’à 2μm de diamètre. Ces voies regroupent la macropinocytose et la phagocytose. La macropinocytose est provoquée par la formation de protrusions membranaires qui vont fusionner pour former de grandes vésicules irrégulières, appelées macropinosomes (Johannes and Lamaze, 2002). Les macropinosomes sont des structures dynamiques qui permettent l’internalisation de molécules de grandes tailles comme par exemple des bactéries. La phagocytose, quant à elle, est utilisée par des cellules spécialisées comme les macrophages, les cellules dendritiques et les neutrophiles. Elle permet également l’internalisation de grosses molécules comme des bactéries ou des cellules à l’intérieur des phagosomes, médiée par différents récépteurs. Elle s’effectue à partir de pseudopodes qui vont s’étendre autour du corps étranger et l’englober (Flannagan et al., 2012). Les petites protéines G de la famille Rho, en régulant la machinerie de polymérisation de l’actine (Beemiller et al., 2010; Higgs and Pollard, 2000; Innocenti et al., 2005), jouent un rôle majeur dans ces deux processus. Par différentes voies de signalisation, les récepteurs à la surface des cellules vont permettre l’activation des protéines Rho, Rac et Cdc42. Ces dernières vont pouvoir ainsi recruter le complexe Arp2/3 qui va permettre le branchement de filaments d’actine au niveau du complexe de phagocytose (Figure 15).

L’endophiline dans l’endocytose dépendante de la clathrine

Les endophilines sont impliquées dans l’internalisation de différents récepteurs, le recyclage des vésicules synaptiques, et différents processus nécessitant le remodelage de la membrane plasmique. Les endophilines ont initialement été étudiées pour leur implication dans l’endocytose clathrine dépendante. Elles semblent être impliquées dans de multiples étapes de ce processus, précocement, mais également à des étapes plus tardives. En effet, il a été montré que l’injection d’anticorps dirigés contre l’endophiline dans des synapses bloquait l’invagination des puits recouverts de clathrine (Ringstad et al., 1999). Ceci a pour conséquence une accumulation de puits recouverts de clathrine peu profonds au niveau pré-synaptique et un blocage du recyclage des vésicules synaptiques. D’autre part, les mêmes résultats ont été obtenus par l’injection d’un peptide capable de lier le domaine SH3 de l’endophiline ou du domaine SH3 lui même dans des synapses (Gad et al., 2000). Ces résultats suggèrent que l’endophiline participe aux étapes de scission des vésicules, mais joue également un rôle majeur dans le désassemblage du manteau AP-2/clathrine et dans le recyclage. La leucine 215, présente au niveau de la troisième hélice α, a été montrée comme étant importante pour la dimérisation de l’endophiline (Gortat et al., 2012). La mutation de ce résidu en asparagine altère la capacité de la protéine à lier ses partenaires via son domaine SH3 et affecte l’internalisation de la transferrine. Une étude a également montré que contrairement aux endophiline A1 et A2 qui possèdent une hélice α au niveau de leur région intermédiaire, l’endophiline A3 possède un feuillet  lui conférant une propriété inhibitrice sur l’internalisation du récepteur à la transferrine et du récepteur à la dopamine D2 (Sugiura et al., 2004). Des expériences dans la souris ont mis en évidence que le KO des 3 endophilines A aboutit à une létalité périnatale et une forte accumulation de puits recouverts de clathrine au niveau des synapses (Milosevic et al., 2011). En revanche, le double KO des endophilines 1 et 2 semble être compatible avec une viabilité post-natale, mais entraîne une neuro-dégénérescence aboutissant à la mort des souris au bout de 3 semaines. Ces résultats indiquent que les différentes endophilines possèdent au moins partiellement des rôles redondants et que leur fonction devient essentielle uniquement après la naissance.
Les endophilines sont capables, par l’intermédiaire de leur domaine SH3, d’interagir et de recruter au niveau des puits en formation deux protéines majeures dans l’endocytose : la dynamine et la synaptojanine (Micheva et al., 1997; Ringstad et al., 1999; Sundborger et al., 2011). La dynamine est impliquée dans l’étape de fission de la vésicule alors que la synaptojanine va permettre le désassemblage du manteau sur la vésicule internalisée (Figure 20).

Voie d’endocytose dépendante de l’endophiline

Des études récentes suggèrent que l’endophiline contrôle une voie d’internalisation indépendante de la clathrine nommée FEME (Fast Endophilin Mediated Endocytosis) (Boucrot et al., 2015). Cette voie est définie par une formation rapide de vésicules tubulaires, recouvertes d’endophiline, qui sont internalisées suite à la stimulation des cargos à internaliser par leurs ligands. D’après des expériences réalisées sur des cellules dont l’expression des trois endophilines A a été réprimée, cette voie permettrait l’internalisation de RCPGs comme le récepteur 1- adrénergique, de récepteurs à activité tyrosine kinase comme le récepteur à l’EGF en présence d’une concentration élevée en EGF et du récepteur à l’IL-2 (Boucrot et al., 2015). Elle serait également empruntée par la toxine du choléra et la shiga toxine (Renard et al., 2015). L’endophiline A2 est recrutée à la membrane plasmique pour former des structures appelées EPAs (Endophilin Positive Assembies). Le recrutement des endophilines à la membrane plasmique se ferait par l’intermédiaire de la lamellipodine. La lamellipodine est recrutée à la membrane plasmique par son interaction via son domaine PH avec le PIP2, et ce mécanisme est dépendant de la PI3K (phosphatidylinositol-3-kinase) de classe 1 et des protéines SHIP1 et 2 (Src homology 2 domain–containing inositol-5-phosphatase 1) qui vont déphosphoryler le PIP3. Une fois à la membrane plasmique, l’endophiline via son domaine SH3 va pouvoir interagir avec les cargos à internaliser. Des expériences ont mis en évidence que l’endophiline était capable de lier directement un motif riche en proline présent au niveau de la troisième boucle intracellulaire du récepteur 1- adrénergique. Elle est également capable de lier le récepteur à l’EGF et à l’HGF (Hepatocyte Growth Factor) via les protéines CIN85 (Cbl INteracting protein 85 kDa) et Cbl (Casitas B-lineage Lymphoma) dont la déplétion affecte la formation des EPAs (Boucrot et al., 2015). Par l’intermédiaire de son domaine N-BAR, l’endophiline est également capable de déformer les membranes et d’induire la formation de tubules. L’endophiline participe également aux étapes de scission des tubules formés par insertion de ces multiples hélices amphipatiques au sein de la membrane et en association avec l’actine et la dynamine. En résumé, l’endophiline possède l’ensemble des caractéristiques nécessaires à l’endocytose allant de l’interaction avec le cargo à la déformation de la membrane et la scission de la vésicule.

Endophiline et pathologies

L’implication de l’endophiline dans ces différents processus physiologiques fait d’elle une protéine importante pour le bon fonctionnement cellulaire et notamment au niveau des neurones. Ainsi, les endophilines régulent et sont régulées par différentes protéines et notamment des acteurs de la maladie de Parkinson. En effet, des études ont montré que le niveau d’expression de la E3 ubiquitine ligase Parkine est augmenté dans le système nerveux de souris TKO pour les endophilines A (Cao et al., 2014). Il a également été mis en évidence que la kinase Cdk5 (Cyclin-dependent kinase 5), qui est impliquée dans de nombreuses maladies neurodégénératives , phosphoryle l’endophiline B1 (Wong et al., 2011). Cette phosphorylation de l’endophiline est importante pour l’induction de l’autophagie et la perte neuronale dans un modèle de maladie de Parkinson. Ces résultats mettent en évidence un rôle de Cdk5 et de l’endophiline dans la physiopathologie de la maladie de Parkinson en modulant l’autophagie.
L’endophiline a également été impliquée dans différents cancers. Une étude récente a mis en évidence que l’endophiline A2 est surexprimée dans plusieurs lignées cellulaires mammaires cancéreuses triple négatives (Baldassarre et al., 2015), qui n’expriment pas les recpeteurs aux oestrogènes, à la progestérone et HER2 (Human Epidermal Growth Factor Receptor-2) . De plus cette surexpression de l’endophiline est corrélée à un mauvais pronostique chez les patientes. Par des approches de knockdown, il a pu être observé que l’endophiline A2 joue un rôle dans la motilité cellulaire, l’invasion et le développement de métastases.

Régulation de l’endophiline

Plusieurs études ont mis en évidence que l’activité de l’endophiline était régulée par différentes modifications post-traductionnelles. La protéine MNSF (monoclonal nonspecific suppressor factor β) qui est un membre de la famille « ubiquitine-like », vient par l’intermédiaire de la Glycine 74 présente au niveau de son extrémité C-terminale, se greffer covalement sur la Lysine 294 de l’endophiline A2 (Nakamura and Shimosaki, 2009). Il a été mis en évidence que cette modification post-traductionnelle de l’endophiline inhibe la phagocytose des macrophages. Par ailleurs la phosphorylation des endophilines joue un rôle sur leurs fonctions. Une phosphorylation de l’endophiline A1 au niveau de la thréonine 14 présente dans l’hélice amphipatique N-terminale par la Rho kinase inhibe son interaction avec la protéine CIN85 et entraîne une inhibition de l’internalisation du récepteur à l’EGF (Kaneko et al., 2005). L’endophiline A1 est aussi phosphorylée par la protéine LRRK2 (Leucine Rich Repeat Kinase 2) au niveau de la Sérine 75 présente dans le domaine N-BAR (Matta et al., 2012), diminuant son affinité pour les membranes in vivo et in vitro ainsi que sa capacité de tubularisation. La phosphorylation de la Tyrosine 315 présente au niveau du domaine SH3 de l’endophiline A2 par le complexe FAK (Focal Adhesion Kinase)/Src entraine une diminution de l’interaction entre l’endophiline et la dynamine et une accumulation à la membrane plasmique des MMPs (matrix metalloproteinases) qui sont des protéines clés dans l’invasion tumorale (Wu et al., 2005). Cette inhibition d’internalisation des MMPs a pour conséquence une augmentation de la dégradation de la matrice extracellulaire.
L’endophiline est donc une protéine majeure pour le maintien de l’homéostasie cellulaire de part son rôle dans les différentes voies d’endocytose, dans le recyclage. Néanmoins, il demeure des zones d’ombres sur sa fonction et sur son mode de recrutement au niveau de la membrane plasmique.

la famille Arf

La famille Arf, ADP-rybosylation factor, est constituée des protéines Arf et d’une vingtaine de protéines apparentées, comme Sar (Secretion-associated and Ras-related), les Arl (Arf-like), Arp (Arf-related protein) et Ard (Arf domain).
Ici, je détaillerai plus particulièrement les protéines Arf.

Les protéines Arf

Les protéines Arf ont été initialement identifiées pour leur capacité à agir en tant que cofacteur de la toxine du choléra. En effet, elles sont capables de stimuler l’ADP-rybosylation de la sous-unité Gαs, la protéine stimulatrice du système adenylatecyclase, par la toxine du choléra (Kahn and Gilman, 1984, 1986). Les protéines Arf sont très conservées au cours de l’évolution et sont présentes chez tous les mammifères. Elles sont, comme les protéines Rab, impliquées dans la régulation du transport vésiculaire.
On retrouve chez les mammifères six isoformes subdivisés en trois classes selon leurs homologies de séquence. La classe I est composée d’Arf1, Arf2 et Arf3, la classe II comprend Arf4 et Arf5 et Arf6 est l’unique membre de la classe III.
Les protéines Arf oscillent entre une forme liée au GDP relativement soluble et une forme liée au GTP fortement liée aux membranes. Contrairement aux protéines Ras, Rho et Rab qui subissent des modifications lipidiques au niveau C-terminal, les protéines Arf sont myristylées au niveau de leur hélice amphipatique en N-terminale ce qui permet la localisation de ces dernières au voisinage des membranes. Lors du passage sous la forme GTP, il se produit au sein des protéines Arfs une bascule de l’hélice amphipatique qui va permettre à l’interswitch de prendre sa place et empêcher sa fermeture. Ainsi la face hydrophobe de cette hélice amphipatique se retrouve exposée et va s’ancrer au niveau des membranes (Figure 25) (Antonny et al., 1997; Franco et al., 1993, 1995, 1996).

La protéine Arf1

L’isoforme Arf1 est la mieux caractérisée des protéines Arf. Des études ont permis de localiser Arf1 au niveau de l’appareil de Golgi où elle régule à différents niveaux la formation de vésicules recouvertes d’un manteau protéique dans les voies d’exocytose et de trafic vésiculaire intracellulaire.

Arf1 dans le trafic vésiculaire

Elle est recrutée sous sa forme GDP par la protéine p23 qui est une protéine transmembranaire résidante dans le Golgi. Suite à son activation, Arf1 se dissocie de p23 permettant ainsi à Arf1 de recruter le manteau COPI, un complexe heptamérique de 700kDa cytosolique. Ce manteau va permettre le bourgeonnement de vésicules impliquées dans le transport rétrograde du Golgi vers le réticulum endoplasmique et le transport antérograde intra-golgien. Suite à l’action d’une Arf-GAP qui induit le retour d’Arf1 sous sa forme GDP, le manteau COPI se désassemble, permettant ainsi l’acheminement et la fusion de la vésicule avec le compartiment donneur (Figure 27) (D’Souza-Schorey and Chavrier, 2006).

Table des matières

I. L’endocytose
A. L’endocytose dépendante de la clathrine
1. La clathrine
2. Les protéines adaptatrices
3. La dynamine
4. La synaptojanine
5. Les récepteurs couplés aux protéines G
6. Les GRKs (G-protein Receptor Kinase)
7. Les arrestines
B. L’endocytose dépendante des cavéoles
C. L’endocytose indépendante de la clathrine et des cavéoles
D. L’endocytose à grande échelle
II. Les protéines à domaine BAR
A. Structure
B. Fonctions
C. L’endophiline
1. Généralités
2. L’endophiline dans l’endocytose dépendante de la clathrine
3. Voie d’endocytose dépendante de l’endophiline
4. Endophiline et pathologies
5. Régulation de l’endophiline
III. Les petites protéines G
A. Généralités
B. La famille Ras
C. La famille Rho
D. La famille Rab
E. La famille Ran
F. La famille Arf
1. Les protéines Arf
2. La protéine Arf1
3. La protéine Arf6
IV. Les facteurs d’échange à domaine Sec7
A. Généralités
B. Structure
C. Les facteurs d’échange à haut poids moléculaire
D. La famille des cytohésines
E. La famille des BRAG
F. Mécanismes de régulation
G. Le facteur d’échange EFA6
Résultats partie 1 : Etude de l’interaction entre EFA6 et l’endophiline
I. Contexte et objectif de l’étude
II. Article
III. Résumé
IV. Résultats complémentaires
V. Conclusion
Résultats partie 2 : Mécanismes de régulation d’EFA6
I. Introduction
II. EFA6 régule l’activation d’Arf1 et d’Arf6 par une boucle de rétrocontrôle négatif
A. Introduction
B. Résultats
C. Article
D. Conclusion
III. Mécanismes de régulation du facteur d’échange EFA6
A. Introduction
B. Matériel et méthodes
C. Résultats
D. Conclusion
Discussion
Conclusion générale

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