Les kinases Lck et Fyn

Les complexes TCR/CD3 ne possèdent pas d’activité enzymatique intrinsèque, ils dépendent des kinases Lck (lymphocyte-specific protein tyrosine kinase) et Fyn (p59-Fyn) pour initier les voies de signalisation. Ces kinases de la famille des Src kinases sont les deux premières molécules activées après l’engagement des TCR. Lck est exprimé à un niveau constant durant tout le développement des cellules T alors que Fyn est transitoirement diminué au stade DP et augmenté au stade SP mature. Il a été démontré dans les souris Lck-/- qu’il y a dix fois moins de cellules DP et que les cellules SP sont indétectables par rapport à des souris contrôles. L’absence de Lck dans ces souris entraine un blocage partiel au stade DN3 car l’activation des voies de signalisation du pré-TCR exprimé par les cellules DN3 est nécessaire pour pouvoir poursuivre la différenciation des lymphocytes T (Molina et al., 1992). Dans les souris Fyn-/-, les proportions de lymphocytes T des différents stades de différenciation sont similaires à des souris contrôles (Appleby et al., 1992; Stein et al., 1992). Cependant, dans les souris déficientes à la fois pour Lck et Fyn, il est observé un blocage total de la différenciation au stade DN3 (Groves et al., 1996; van Oers et al., 1996). Ces résultats démontrent que Lck joue un rôle primordial durant le développement des lymphocytes T alors que Fyn joue un rôle moins important. Le modèle de souris Lck déficientes suggère que Lck transduit les signaux des TCR nécessaires à la sélection positive. En effet, il est observé une forte diminution des populations SP CD4+ et CD8+ dans ces souris (Molina et al., 1992). Lck est aussi essentielle pour le choix de lignage des lymphocytes T. Il a été démontré que l’expression de Lck dans des modèles de souris transgéniques dirige les lymphocytes T vers le lignage CD4 alors qu’une forme catalytiquement inactive de Lck dirige vers le lignage CD8

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(Hernández-Hoyos et al., 2000; Legname et al., 2000). Ces résultats supportent le modèle de persistance du signal durant le choix de lignage des cellules T. En résumé, ces kinases qui sont les premiers acteurs de la transduction du signal des TCR sont indispensables pour toutes les étapes de développement des lymphocytes T.

Lors de l’engagement des TCR, les corécepteurs CD4 et CD8 se localisent près des TCR grâce à leur interaction avec les CMH de classe II et de classe I respectivement. Comme Lck se lie de manière non covalente aux domaines intra-cytoplasmiques des corécepteurs CD4 et CD8 (Veillette et al., 1988), ces corécepteurs favorisent le recrutement de Lck au niveau de ses substrats : les chaînes CD3 du TCR. Lck phosphoryle les tyrosines des ITAM des chaînes CD3δ, CD3γ, CD3ε et CD3ζ des TCR. Cette modification va entrainer le recrutement de la tyrosine kinase Zap-70 (zeta-chain-associated protein kinase 70) qui va spécifiquement lier ses domaines SH2 (Src homology domain 2) aux tyrosines phosphorylées des ITAM des CD3. L’analyse des différentes populations de lymphocytes T dans des souris Zap-70-/- a démontré que cette kinase est essentielle pour la sélection positive et négative des cellules T (Negishi et al., 1995). De plus, il a été démontré que Zap-70 favorise l’induction d’un signal soutenu suite à l’activation des pré-TCR durant le stade DN4 (Palacios and Weiss, 2007). Zap-70 va par la suite être phosphorylé par Lck, conduisant à son activation. ZAP-70 est également capable de s’auto-phosphoryler augmentant ainsi son activité catalytique. Finalement, Zap- 70 va phosphoryler les tyrosines de l’adaptateur transmembranaire LAT (linker for activation of T cells) ainsi que les tyrosines de l’adaptateur SLP-76 (SH2 domain containing Leucocytes Phosphoprotein of 76Kd), ce qui va entrainer le recrutement de multiples complexes de signalisation.

L’activité de Lck est régulée par la phosphorylation de deux de ses tyrosines. La phosphorylation de sa tyrosine activatrice Y394 chez l’Homme stabilise sa conformation ouverte et son activité kinase. A l’inverse, la phosphorylation de sa tyrosine 505 chez l’Homme entraine une conformation fermée, ce qui inhibe son activité kinase (Yamaguchi and Hendrickson, 1996). Pour être activé, Lck auto-phosphoryle sa tyrosine Y394. Les phosphatases CD45, SHP-1 (Protein tyrosine phosphatase, non-receptor type 6) et PTPN22 (protein tyrosine phosphatase, non-receptor type 22) déphosphorylent ce résidu pour réguler négativement la kinase. Pour inhiber Lck, CSK phosphoryle la tyrosine inhibitrice

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Y505 suite à son recrutement à la membrane plasmique au niveau de la phosphoprotéine PAG (phosphoprotein associated with glycolipid-enriched membrane domains) ou de la kinase DOK1 (docking Protein 1). Pour lever l’effet inhibiteur, la tyrosine Y505 est déphosphorylée par CD45 ce qui favorise la conformation active de Lck (Rhee and Veillette, 2012). En l’absence de ces molécules, l’activité de Lck est fortement altérée. On peut noter que la phosphorylation simultanée des deux tyrosines entraine une conformation active de Lck (Figure 8).

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Figure 8 : Activité et régulation des kinases Lck et Fyn durant l’engagement des TCR.

Le complexe TCR/CD3 est composé de l’hétérodimère CD3δε associé à la chaîne α du TCR. De l’hétérodimère CD3γε associé à la chaîne β du TCR. Et de l’homodimère CD3ζζ formant ainsi un TCRαβ fonctionnel. Lors de l’engagement des TCR, Lck est recruté près des chaînes CD3 grâce à son interaction avec les corécepteurs CD4 et CD8. Lck phosphoryle les ITAM des chaînes CD3 ce qui entraine le recrutement de la kinase Zap-70. Cette kinase est phosphorylée par Lck pour être activé puis elle phosphoryle les tyrosines de l’adaptateur transmembranaire LAT. L’activité de Lck est régulée par la phosphorylation des tyrosines 505 et 394 chez l’Homme. Lck s’active en phosphorylant sa tyrosine 394. Cette phosphorylation est régulée négativement par les phosphatases SHP-1, PTPN22 et CD45. Lck est inactive lorsque la tyrosine 505 est phosphorylée par CSK qui peut être recrutée soit à DOK1 soit à la phosphoprotéine PAG lorsque celle ci est phosphorylée par Fyn. La tyrosine 505 est déphosphorylée par CD45. Adapté de « T cell receptor signaling networks: branched,

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