1- Un RTK activé va présenter de nombreux sites phosphorylés (indiqués par des cercles jaunes) permettant le recrutement de plusieurs molécules de NCK1/2 par récepteur 2 NCK1/2 grâce à
1.3 Les protéines adaptatrices NCK1 et NCK2 : deux protéines uniques pouvant chacune assurer des fonctions spécifiques
1.3.3 Des partenaires spécifiques ainsi que des fonctions uniques ont été identifiées pour chaque NCK
L’apparition de deux protéines NCK ainsi que l’expression différentielle de ces dernières suggèrent que chacune pourrait s’associer avec des partenaires spécifiques pour assurer des fonctions uniques. Cette hypothèse est de plus appuyée par plusieurs publications sporadiques démontrant que NCK1 et NCK2 peuvent chacune lier des partenaires spécifiques pour réguler des processus cellulaires distincts.
1.3.3.1 NCK1 et NCK2 assurent chacune des fonctions spécifiques via leurs interactions avec le récepteur PDGFR et les GTPases de la famille Rho
Dès la confirmation de l’individualité des protéines NCK1 et NCK2, certaines différences ont été observées entre les deux protéines. Par exemple, il a été souligné que NCK2 aurait une plus forte affinité pour le PDGFR et serait spécifiquement impliquée dans la régulation négative de voies mitogéniques (Chen et al., 1998). Ces résultats complètent une série d’études indépendantes qui a identifié un site de liaison unique pour chaque NCK sur ce récepteur activé. L’adaptateur NCK1 lie ce dernier sur sa tyrosine 751 tandis que NCK2 lie la tyrosine située en position 1009, suggérant donc l’existence de déterminants moléculaires uniques au sein du domaine SH2 de NCK1 et/ou NCK2 (Nishimura et al., 1993; Chen et al., 2000). Par la suite, il a été mis de l’avant que via sa liaison à la tyrosine 751 du PDGFR activé, NCK1 régule spécifiquement la formation de filopodes grâce à la GTPase CDC42 tandis que NCK2, en interagissant spécifiquement avec la tyrosine 1009 de ce même récepteur, contrôle la formation de fibres de stress via la GTPase RHOA (Guan et al., 2009). Ainsi, NCK1 et NCK2 via leurs interactions différentielles avec un même récepteur permettraient de réguler des fonctions moléculaires distinctes, impliquant des partenaires uniques afin de participer à des processus biologiques communs telle la migration.
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En parallèle de ces études menées sur des cellules humaines fibroblastiques, il est important de rappeler le mécanisme d’ubiquitination NCK1 spécifique précédemment cité (Fig. 1.9) et son implication dans la formation des fibres de stress via la GTPase RHO (Buvall et al., 2013). Ces résultats appuient également l’hypothèse de l’existence au sein des domaines SH3 de NCK1 et NCK2 de déterminants moléculaires uniques permettant à chacun de ces adaptateurs de s’associer avec des partenaires distincts.
Toutefois, l’utilisation de différentes lignées cellulaires issues d’organismes différents pourrait expliquer en partie la différence de spécificité observée dans chacune des études mentionnées. Néanmoins, chacune de ces publications appuient l’hypothèse que les protéines NCK1 et NCK2 ne sont pas complètement redondantes dans leurs fonctions.
1.3.3.2 NCK2 régule spécifiquement la croissance et l’extension de cellules neuronales
Des expériences chez le xénope ont mis en évidence qu’une activation du récepteur EphA4 durant des stades embryonnaires précoces est suffisante pour induire une perte d’adhésion cellulaire conduisant à l’apparition de lésions à la surface des embryons de stade blastula (Bisson et al., 2007). Dans ce même article, il a été démontré qu’une expression ectopique de NCK2 est suffisante pour abolir ces défauts tandis qu’une expression ectopique de NCK1 demeure sans effet. Ces résultats suggèrent un rôle spécifique pour NCK2 dans les processus d’adhésion et de migration dépendants des récepteurs Eph (EphR), protéines principalement exprimées dans les cellules neuronales et gouvernant la guidance axonale (Lisabeth, Falivelli and Pasquale, 2013). Par la suite, il a été démontré que NCK2 via son domaine SH2 interagit spécifiquement avec la protéine membranaire Ephrine-B1, un ligand des récepteurs EphR puis via ses domaines SH3 avec plusieurs interacteurs spécifiques telles les protéines AXIN1, Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein K (HnRNPK) ou encore la PAXILLINE (Cowan and Henkemeyer, 2001; Guan et al., 2007). Des résultats similaires ont été obtenus avec d’autres types de récepteurs telles les protéines Roundabout homolog (ROBO) 1 et ROBO 2 renforçant l’idée que NCK2 en opposition à NCK1 participe à l’assemblage de
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complexes signalétiques requis pour l’élongation axonale et la migration neuronale (Round and Sun, 2011).
1.3.3.3 Exemples isolés de spécificité pour les protéines adaptatrices NCK1 et NCK2
En plus des exemples précédemment cités, plusieurs études ont rapporté de manière isolée d’autres cas de spécificité pour chacun des adaptateurs NCK1 et NCK2 sans toutefois préciser le mode de liaison ou les mécanismes engendrant cette spécificité. Ainsi, il a été mis en lumière que contrairement à NCK1, NCK2 interagit spécifiquement via son troisième domaine SH3 avec la protéine LIM and senescent cell antigen-like-containing domain protein 1 (LIMS1), acteur important de la prolifération et différenciation cellulaire, mais aussi de la régulation de l’adhésion par les intégrines (Tu, Li and Wu, 1998). De plus NCK2 serait beaucoup plus impliquée que NCK1 dans le processus d’induction de l’apoptose suite à l’apparition de dommages à l’ADN (Errington and Macara, 2013) tel que précédemment mentionné (Fig. 1.8). Ce dernier point appuie une étude de 2001 démontrant par double hybride que NCK2 interagit spécifiquement via ses domaines SH3 avec la protéine Dedicator of cytokinesis protein 1 (DOCK1), une protéine impliquée dans le réarrangement du cytosquelette d’actine suite à des événements de type apoptotique (Tu, Kucik and Wu, 2001). À l’inverse, dans des cellules immunitaires humaines, suite à l’activation du T-cell receptor (TCR), NCK1 semble spécifiquement requise pour induire la phosphorylation des protéines ERK1/2, déclencher la production d’interleukine 2 et l’expression de marqueurs d’activation immunitaire assurant l’activation optimale des cellules de type T (Roy et al., 2010; Yiemwattana et al., 2012; Ngoenkam et al., 2014).
Par conséquent, chaque NCK dans une certaine mesure semble capable d’interagir de manière spécifique avec divers partenaires impliqués dans des fonctions cellulaires plus ou moins proches.
36 1.3.4 Conclusion
En dépit des études suggérant que NCK1 et NCK2 sont redondants et similaires dans leurs fonctions, un certain nombre d’éléments suggèrent le contraire. Par exemple, la présence d’un seul gène NCK chez certaines espèces mais l’identification de différentes isoformes de tailles différentes avec des localisations et des fonctions uniques. Aussi, la duplication d’un gène NCK initial en deux gènes distincts et leurs conservations au cours de l’évolution argumente en faveur de cette hypothèse. Finalement, l’identification d’interacteurs spécifiques pour chaque NCK et la mise en évidence de fonctions moléculaires ou processus biologiques régulés spécifiquement par chacun laisse supposer que les domaines SH2/SH3 de NCK1/2 soient dotés de leurs propres mécanismes de spécificité permettant d’expliquer, de manière générale, la spécificité de ces protéines adaptatrices (Fig. 1.12).
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Figure 1. 12 : NCK1 et NCK2 assurent simultanément des fonctions redondantes et spécifiques.
Comme représenté sur le schéma, NCK1 et NCK2 peuvent interagir avec des partenaires spécifiques ou communs afin de réguler des fonctions uniques ou redondantes. Les voies, fonctions et partenaires NCK1 spécifiques sont indiqués en oranges tandis que ceux NCK2 spécifiques sont indiqués en bleu. Les éléments communs et redondants à NCK1/2 précédemment décrits sont indiqués en gris.
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