En amont de la voie

Contrairement à la plupart des voies de signalisation, la voie Hippo n’est pas activée par une famille de ligands se liant à leurs récepteurs. En effet, une diversité de facteurs tels les protéines transmembranaires, les protéines associées à la membrane cellulaire, aux jonctions cellulaires et au cytosquelette, le stress, et l’environnement cellulaire vont tous affecter

l’activation de la voie Hippo. En plus de ces facteurs, de nombreuses voies de signalisation peuvent également moduler l’activité de la voie Hippo.

3.1.1. Polarité cellulaire et localisation des composants de la voie Hippo

Les protéines appartenant à la famille des FERM (4.1, Ezrin, Radixin, Moesin) Merlin (Mer) et Expanded (Ex) (NF2 et FRDM6 chez les mammifères, respectivement) ont été identifiées comme des activateurs présents en amont de la cascade Hippo chez la drosophile (Hamaratoglu et al. 2006; Pellock et al. 2007). L’invalidation des gènes codant pour ces protéines conduit à un phénotype d’hyper-prolifération similaire à celui observé lors de l’invalidation des gènes codants pour Hpo, Sav et Wts. Merlin est préférentiellement localisé à proximité des jonctions serrées et adhérentes où il joue un rôle dans le maintien de l’intégrité des jonctions intercellulaires (Lallemand et al. 2003). Des études ont montré que Mer et Ex promouvaient le recrutement de Wts/LATS au niveau de la membrane ainsi que leur phosphorylation par Hpo/MST (Sun, Reddy, and Irvine 2015; Yin et al. 2013). De plus, chez la drosophile, Yki promouvoit la transcription de ex et mer (Hamaratoglu et al. 2006) permettant un rétrocontrôle négatif de sa propre activité. Ce mécanisme est également conservé chez les mammifères avec YAP qui peut d’induire la transcription de Mer/Nf2 et Lats2 (Moroishi et al. 2015). Enfin, la protéine Kibra se lie avec Mer et Ex et forme un complexe capable d’activer Wts/LATS (Baumgartner et al. 2010; Genevet et al. 2010; Yu et al. 2010; Kim et al. 2011).

L’architecture de la cellule est un élément important afin que celle-ci puisse définir son orientation spatiale. La protéine Scribble est liée à la membrane plasmatique dans les cellules épithéliales et son inactivation ou délocalisation est fréquente dans les cancers où les cellules effectuent une transition épithéliale à mésenchymale (EMT) (Hanahan and Weinberg 2011). Picolo et son équipe ont montré que l’EMT conduisait à l’inactivation de la voie Hippo à la suite de la délocalisation de Scribble dans des tumeurs cellulaires mammaires (Cordenonsi et al. 2011).

En plus de Scribble, d’autres protéines de polarité peuvent affecter les fonctions de YAP/TAZ. Les protéines de la famille des angiomotines (AMOT) interagissent avec de

nombreux composants des jonctions serrées et sont capables d’interagir avec YAP/TAZ (Chan et al. 2011; Wang, Huang, and Chen 2011; Zhao et al. 2011). Ces interactions ne sont pas dépendantes de l’état de phosphorylation de YAP/TAZ et se font plutôt par la reconnaissance des motifs PPxY des protéines AMOT avec les domaines WW de YAP/TAZ (Chan et al. 2011; Wang, Huang, and Chen 2011; Zhao et al. 2011). Les protéines AMOTs recrutent YAP/TAZ au niveau des jonctions serrées ou du cytosquelette d’actine ce qui a pour conséquence de maintenir YAP/TAZ dans le cytoplasme (Chan et al. 2011; Zhao et al. 2011). De plus, un des membres de la famille AMOT, AMOTL2, est capable de lier et d’activer directement LATS2, sans doute grâce à son rôle de protéine d’échafaudage qui lie à la fois MST2 et LATS2 au niveau des jonctions serrées (Paramasivam et al. 2011).

Enfi, des composants du cytosquelette régulent aussi la voie Hippo. Par exemple, l’α- caténine, qui fait le lien entre les cadhérines et le cytosquelette d’actine, est un puissant inhibiteur de l’activité de YAP dans les kératinocytes (Schlegelmilch et al. 2011; Silvis et al. 2011). La perturbation du complexe E-cadhérine/α-caténine empêche également la phosphorylation et l’inactivation de YAP, favorisant ainsi son accumulation nucléaire et son activité transcriptionnelle (Kim et al. 2011).

3.1.2. Mécaanotransduction : intégrer les contacts physiques

L’architecture du tissu restreint physiquement la croissance et la prolifération cellulaire. Par exemple, lorsque la densité est forte, les contacts cellules-cellules induisent un mécanisme d’inhibition de contact dans lequel la voie Hippo est impliquée (Zhao et al. 2007; Ota and Sasaki 2008; Nishioka et al. 2009). Les kinases LATS sont activées quand la densité cellulaire est élevée tandis qu’elles sont inactives à des densités plus faibles. L’augmentation des différents types de jonctions entre les cellules lorsque celles-ci deviennent confluentes contribue à l’activation des LATS qui vont phosphoryler YAP/TAZ afin de les rendre inactifs (Zhao et al. 2007). Une des explications de ce mécanisme d’action serait l’action du système E-cadhérine/α-caténine qui permet de recruter les LATS afin de phosphoryler YAP/TAZ (Aragona et al. 2013). Une autre explication formulée ne fait pas intervenir ce système, mais serait liée au remodelage du cytosquelette d’actine qui entrainerait l’inactivation de YAP/TAZ (Aragona et al. 2013).

La nature de la surface sur laquelle les cellules se développent régule également la voie Hippo. L’étude de Dupont et al en 2011 a montré que l’activité de YAP/TAZ était associée à la rigidité de la matrice extracellulaire (MEC). Sur une surface rigide, YAP est activée tandis que sur une surface souple YAP sera phosphorylée et cette régulation peut se faire de façon indépendante de LATS (Dupont et al. 2011). Une autre étude a mis en évidence que l’attachement ou le détachement des cellules pouvait respectivement réprimer ou induire l’activité de YAP/TAZ (Zhao et al. 2012). Ces études révèlent que le réarrangement du cytosquelette d’actine en réponse à des signaux mécaniques est associé à des changements dans l’activité de YAP et TAZ. En plus de ce réseau, les microtubules jouent un rôle dans la régulation de la voie étant donné que Mer/NF2 interagissent et stabilisent les microtubules. Ceci assure la bonne localisation dans la cellule de Mer/NF2 et ultimement la régulation de YAP (Hamaratoglu et al. 2006; Smole et al. 2014).

Les études tendent à converger sur le rôle important que joue le cytosquelette d’actine dans la régulation de la voie Hippo, mais il reste encore des points à démontrer. En effet, le rôle des filaments d’actine (F-actine) dans la régulation de la voie Hippo pourrait être indirect et il a été suggéré que la F-actine pourrait jouer le rôle de plateforme et faciliter la transmission du signal entre des régulateurs en amont, comme des protéines G et des Rho- GTPases, et les composants de la voie Hippo (Yu and Guan 2013).

3.1.3. Récepteurs couplés aux protéines G et diffusion du signal

Il a été récemment démontré que certains récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) pouvaient activer ou inactiver la voie Hippo. L’acide lysophosphatidique (LPA) et la sphingosine-1-phosphate (S1P) présente dans le sérum, activent et stabilisent YAP/TAZ grâce à leur fixation sur leur RCPG respectif : LPAR et S1PR. (Miller et al. 2012; Yu et al. 2012). D’un point de vue mécanistique, les protéines Gα12/13 et Gαq/11 couplées au RCPG activent les Rho-GTPases qui en retour inactivent LATS1/2 par un mécanisme dépendant de l’assemblage des filaments d’actine (Yu et al. 2012). À l’inverse de Gα12/13 et Gαq/11, les protéines Gαs activeront la voie Hippo. En effet l’activation de protéine Gαs par l’adrénaline ou bien le glucagon par exemple, va activer l’adénylate cyclase ce qui va entrainer l’accumulation d’AMPc et l’activation de la PKA. L’activation de la PKA entrainera à son tour l’inhibition

des Rho-GTPases ce qui va permettre d’augmenter l’activité de LATS1/2 et induire la phosphorylation de YAP/TAZ (Yu et al. 2013). Ainsi, en fonction du type de protéine G rattachée au RCPG, l’activité des kinases LATS1/2 sera régulée de façon positive ou négative.