Les récepteurs de la neurotensine

La NTS possède trois récepteurs, le RCPG de haute affinité NTSR1 (Neurotensin

Receptor 1), le RCPG de faible affinité NTSR2 et la sortiline, un récepteur de la famille des

protéines à domain Vps10 (Vacuolar Protein Sorting 10).

III.2.2.1. Le récepteur de la neurotensine de type 1 (NTSR1)

Le gène NTSR1 est localisé sur le chromosome 20 et code une protéine de 418 acides

aminés (Laurent et al., 1994; Tanaka et al., 1990). Le récepteur NTSR1, de 47 kDa, est constitué de sept domaines transmembranaires, 3 boucles extracellulaires (E1-3) et 3 boucles intracellulaires (C1-3), une longue partie N-terminale, une courte partie C-terminale et est

associé aux protéines Gaq/11. Les boucles E1 et E3 présentent les sites d’interaction avec la

NTS tandis que l’interaction avec les protéines G et l’activation de la PLC se fait par la boucle C3. Des sites de glycosylation sont présents dans la partie N-terminale et sont impliqués dans l’adressage du récepteur à la membrane. Un résidu aspartate est présent dans le second segment transmembranaire et confère à NTSR1 une sensibilité au sodium. La queue C-terminale présente deux acides aminés responsables de l’internalisation du récepteur (Figure 26) (Mitra, 2017; Vincent et al., 1999).

Comme pour la NTS, le récepteur NTSR1 est exprimé majoritairement dans le SNC et le tractus gastro-intestinal, mais a également été observé dans les cellules sanguines mononucléées (Vita et al., 1993). Ses fonctions incluent la diminution de la pression sanguine (Rioux et al., 1982), la relaxation et la contraction de l’iléon (Carraway and Mitra, 1994), l’analgésie (Roussy et al., 2008) et l’hypothermie (Feifel et al., 2010).

Figure 26 : Structure des récepteurs NTSR1 et NTSR2.

Les résidus jaunes correspondent aux variations de peptides de NTSR2 par rapport à ceux de NTSR1 indiqués en bleu. Extrait de Mitra, 2017.

NTSR1 est le plus souvent associé à la protéine Gaq/11 et lors de la liaison de la NTS, la PLC

est activée, déclenchant une cascade de signalisation aboutissant à l’activation de ERK1/2 par

Ras. Dans d’autres cas, NTSR1 est associé à Gai/o, induisant l’activation de ERK1/2 via

l’activation de Src ainsi qu’une diminution de la production d’AMPc.

L’association avec Gas induit en revanche une augmentation de la production

signalisation par la NTS. Une association avec Ga13 aurait quant à elle un rôle dans la signalisation par les petites Rho GTPases et la modulation des réarrangements cytosquelettiques (Besserer-Offroy et al., 2017). Enfin, l’arrêt du signal est induit par

l’interaction de NTSR1 avec la b-arrestine 1 et 2. Suite à l’activation par la NTS, les résidus

ser415, Thr416 et Ser417 sont phosphorylés, entrainant le recrutement de la b-arrestine et

l’internalisation du récepteur (Besserer-Offroy et al., 2017; Oakley et al., 2001). L’ensemble des voies de signalisation induites par NTSR1, ainsi que les stratégies d’inhibition (détaillées dans la partie III.4.) sont résumés en Figure 27.

Figure 27 : Voies de signalisations induites par NTSR1 et inhibiteurs associés (en rouge). Extrait de Besserer-Offroy et al., 2017

III.2.2.2. Le récepteur de la neurotensine de type 2 (NTSR2)

Le récepteur NTSR2 est constitué de 420 acides aminés et présente une structure similaire à celle de NTSR1 (Figure 26) mais avec une extrémité N-terminale plus courte et sans site de glycosylation, une partie C-terminale plus longue, ainsi qu’une absence du résidu

aspartate (conférant à NTSR1 la sensibilité au sodium) (Vincent et al., 1999). NTSR2 a une affinité moindre pour la NTS comparée à celle de NTSR1 (Tanaka et al., 1990). Son expression a été observée majoritairement au sein du cerveau (Mazella et al., 1996), au niveau des neurones chez la souris et les rats ainsi que dans le cellules gliales et épendymaires de rat (Sarret et al., 1998; Walker et al., 1998). NTSR2 est exprimé dans les régions cérébrales responsables de la nociception (Sarret et al., 2003) et serait impliqué dans l’analgésie induite

par la NTS, les souris NTSR2-/- perdant cet effet nociceptif (Dubuc et al., 1999; Maeno et al.,

2004; Remaury et al., 2002). Dans des modèles murins de lésions cérébrales, l’expression de NTSR2 augmente dans les cellules gliales suite à l’induction de la lésion, signifiant une potentielle implication de NTSR2 en réponse à ces lésions (Nouel et al., 1997; Schotte et al., 1988).

Les mécanismes de transduction du signal par NTSR2 demeurent à ce jour peu étudiés et incertains (Dobner, 2005). Ces mécanismes ont été étudiés principalement en présence d’antagonistes des récepteurs NTSRs, la levocabastine, un inhibiteur spécifique de NTSR2 qui bloque de manière compétitive la liaison de la NTS, le SR48692 ou Meclinertant, ayant une forte affinité et spécificité pour NTSR1, et le SR142948A qui se lie à NTRS1 et NTSR2 avec la même affinité (Myers et al., 2009). Les modèles utilisés pour étudier ces mécanismes sont basés sur la transfection du récepteur dans des cellules et présentent des effets paradoxaux ; les antagonistes de NTSR2 jouant le rôle d’agonistes dans certains cas, tandis que la NTS agirait comme un antagoniste (Dobner, 2005). En effet, une première étude a

indiqué que la NTS et la levocabastine stimulaient les flux chloriques activés par le Ca2+ via

NTSR2 transfecté dans des ovocytes de xénope (Mazella et al., 1996). Dans la lignée CHO transfectée, NTSR2 est activé par les antagonistes SR48692 (Gully et al., 1993) et SR142948A (Gully et al., 1997), tandis que la NTS a un effet antagoniste (Botto et al., 1998; Richard et al., 2001; Vita et al., 1998; Yamada et al., 1998). Cependant, dans la lignée COS transfectée et des cultures de cellules granulaires du cervelet, NTSR2 active les MAPK ERK1/2 (Gendron et al., 2004; Sarret et al., 2002).

L’interaction de NTSR2 avec les différents types de protéines G n’est pas connu, mais

il est suggéré qu’il pourrait interagir avec les protéines Gq/11, Gi/o et G12/13 (Holst et al., 2004;

Richard et al., 2001; Vita et al., 1998). Les mécanismes d’arrêt du signal et d’internalisation de NTSR2 sont inconnus, cependant il a été montré que le récepteur était internalisé après liaison de la NTS, et que cette internalisation déclenchait la signalisation par ERK1/2 (Ayala-Sarmiento et al., 2015; Gendron et al., 2004).

III.2.2.3. La Sortiline

Les détails de la structure de la sortiline et des mécanismes de transport dans lesquels elle est impliquée sont détaillés dans la partie Introduction de la revue bibliographique incluse à ce manuscrit en Annexe 1 et ne seront donc pas détaillés ici.

La sortiline est une protéine de transport des protéines du Golgi vers la membrane plasmique, vers la sécrétion au sein d’exosomes ou de vésicules de sécrétion, mais également dans les voies lysosomales pour adresser ses partenaires vers les voies de dégradation après leur internalisation (Figure 28). La sortiline joue un rôle central dans la régulation des signalisations neurotrophiques et neurotensinergiques, par ses rôles de récepteur, co-récepteur et protéine de transport.

Figure 28 : Voies de transport de la sortiline

(sortiline symbolisée par « Vps10p domain receptors dans la légende). Le pro-peptide de la sortiline est clivé par des pro-protéines convertases au niveau du trans-Golgi (TGN) (étape 1). La sortiline, associée à ses protéines partenaires, est sécrétée du TGN vers des vésicules extracellulaires via des granules sécrétoires (étape 2) ou adressée à la membrane plasmique via des vésicules sécrétoires constitutives. Les partenaires de la sortiline peuvent alors être ancrés à la membrane ou sécrétés (étapes 3-4). Suite à son ancrage à la membrane, la sortiline peut subir des clivages protéolytiques par ADAM10 (A Disintegrin And Metalloprotease) ou ADAM17, puis par la g-secretase entrainant sa sécrétion sous forme soluble (étape 5). La sortiline peut également entrainer l’internalisation de ses partenaires depuis la membrane plasmique par endocytose dépendant, du complexe AP-2/clathrine (étape 6). La sortiline peut naviguer, seule ou avec un partenaire, entre les endosomes précoces et le TGN via le complexe du rétromère (étape 7) ou par le transport antérograde via son interaction avec GCAs/AP-1

(étape 8). Les endosomes précoces maturent en endosomes tardifs ou en corps multi-vésiculaires (étape 9). D’ici, la sortiline et ses partenaires sont soit adressés au lysosome pour dégradation (étape 10) ou sécrétés au sein d’exosomes (étape 11).

Comme mentionné précédemment, la sortiline interagit avec le récepteur p75NTR, et

agit en tant que co-récepteur pour la liaison des pro-NT induisant l’apoptose des cellules (Nykjaer et al., 2004; Teng et al., 2005). En parallèle de ce rôle, la sortiline est également capable de lier les formes matures et immatures des NTs, permettant le transport de ces protéines du Golgi vers la membrane où elles seront sécrétées (Chen et al., 2005; Fauchais et al., 2008). En plus de réguler le transport des NTs, la sortiline régule également le transport de leurs récepteurs Trks (Vaegter et al., 2011).

La sortiline peut agir en tant que récepteur de la NTS dans les cellules de la microglie, où elle active les voies MAPK et PI3K/Akt, suggérant la capacité de la sortiline à induire seule une signalisation par la NTS, les récepteurs NTSR1 et NTSR2 étant absent de ces cellules (Dicou et al., 2004; Martin et al., 2003; Patel et al., 2016). Le pro-peptide de la sortiline bloque de manière efficace les effets induits par la NTS et pourrait ainsi constituer un agent bloquant (Mazella and Vincent, 2006). La sortiline interagit également avec les récepteurs NTSR1 et NTSR2. L’interaction avec NTSR2 dans des cellules pancréatiques est nécessaire à la signalisation pro-survie induite par la NTS (Béraud-Dufour et al., 2009). Une étude a également rapporté la présence d’un complexe sortiline/NTSR1 à la surface de cellules coliques HT29, ce complexe est internalisé après liaison de la NTS et régule

négativement la signalisation induite par la NTS via NTSR1 (Martin et al., 2002).