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
1.2.4 Régulation des protéines adaptatrices NCK1/
L’arrêt de la transmission d’un signal donné au niveau intracellulaire repose sur l’utilisation de certaines stratégies telles la dégradation de protéines clefs essentielles à la transmission de l’information, l’action de phosphatases ou même la mise en place de boucles de rétrocontrôle négatives (Lemmon et al., 2016). Par leur rôle de pivot protéique dans l’orientation de l’information dans une voie cellulaire appropriée, NCK1/2 sont soumis à différents types de régulation permettant de moduler leurs fonctions.
1.2.4.1.1 L’activité de NCK1/2 est régulée par phosphorylation
L’organisation et la topologie des voies de signalisation en aval de RTK activés requièrent un assemblage et désassemblage rapides, fréquents et extrêmement dynamiques des complexes de signalisation orchestrés par NCK1/2. Les contrôles de cette dynamique et de cette organisation spatiotemporelle ne peuvent pas être complètement expliqués par les types de régulation classiquement envisagés telle l’endocytose, trop lente d’un point de vue cinétique. Plusieurs études ont suggéré que suite à leur recrutement au niveau d’un récepteur activé tel le VEGFR, les protéines adaptatrices NCK1/2 peuvent être phosphorylées par la kinase FYN sur certains résidus tyrosine (Guo et al., 1995; Lamalice, Houle and Huot, 2006). Il a peu de temps après été mis en évidence que l’interaction entre NCK1/2 et la glycoprotéine membranaire CD3ε peut être abolie directement à la membrane par la tyrosine kinase lymphocyte-specific protein (LCK) (Kesti et al., 2007). Ces résultats ont suggéré l’existence d’un mécanisme de désassemblage des complexes signalétiques situés directement au récepteur activé. Par la suite, il a été mis en évidence que la phosphorylation d’une tyrosine conservée de NCK1/2 par la kinase ABL était suffisante pour réguler négativement la voie de signalisation P38 en aval du VEGFR (Anselmi et al., 2012). Cette étude a conforté l’hypothèse de l’existence d’un mécanisme de régulation, phospho-dépendant, mis en place directement au niveau d’un récepteur activé. Ce mécanisme a ensuite été défini grâce à la mise en évidence de tyrosines conservées en position C-terminale de chacun des domaines SH3 de NCK1/2. En effet, il a été suggéré que la phosphorylation de ces dernières par un récepteur tyrosine kinase activé est suffisante pour induire la dissociation des complexes signalétiques directement au niveau du
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récepteur (Dionne et al., 2018). Cette étude a permis de mieux cerner la régulation des adaptateurs NCK1/2 et d’offrir un modèle de régulation fine plus en accord avec la dynamique et la cinétique des réseaux de signalisation (Fig. 1.9a).
Ainsi, NCK1/2 peuvent être régulés négativement directement au niveau d’un RTK activé. Pour cela, le récepteur peut être phosphorylé par une tyrosine kinase tierce ou ce dernier peut activement phosphoryler NCK1/2 sur chacun de leurs domaines SH3 afin d’induire la dissociation des complexes signalétiques.
Figure 1. 9 : Les protéines adaptatrices NCK1 et NCK2 sont régulées par phosphorylation et/ou ubiquitination.
a) Un RTK activé peut phosphoryler NCK1/2 au niveau de tyrosines conservées dans la partie C-ter de chacun de leurs domaines SH3. Cette phosphorylation provoque le désassemblage des complexes de signalisation directement au niveau du RTK activé et l’arrêt de la transmission du signal. b) Lors de l’activation d’un récepteur, la kinase ABL peut phosphoryler l’ubiquitine ligase CBL qui, une fois activée, pourra ubiquitiner (indiqué Ub) NCK1/2. NCK1/2 ubiquitinés seront alors dégradés par le protéasome. La synaptopodine prévient ce mécanisme (indiqué par des pointillés) (Dionne et al., 2018).
1.2.4.1.2 Les protéines NCK1/2 sont régulées par ubiquitination
En 1999, lors d’études réalisées sur des macrophages, l’équipe du Dr D.L. Durden a identifié que l’adaptateur NCK1 était capable d’interagir avec la protéine Casitas B- lineage Lymphoma (CBL) (Izadi et al., 1998), une ubiquitine ligase chargée entre autres de
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cibler des protéines pour la dégradation via le protéasome. Des études subséquentes ont déterminé que plusieurs domaines SH3 de NCK1 sont requis pour lier CBL (Wunderlich et al., 1999), que suite à l’activation d’un récepteur, la kinase ABL phosphoryle CBL favorisant son interaction avec NCK1 et son éventuelle ubiquitination (Erdreich-Epstein et al., 1999; Miyoshi- Akiyama et al., 2001). Si ce mécanisme de régulation n’est resté que partiellement caractérisé pendant plusieurs années, une étude parue en 2013 a confirmé l’ubiquitination de NCK1 par CBL, sa subséquente dégradation par le protéasome et l’importance de cette régulation dans la formation des fibres de stress (Buvall et al., 2013). Cette même étude a aussi mis en évidence que cette ubiquitination de NCK1 peut être abolie par la protéine synaptopodine qui, en interagissant avec NCK1, prévient son interaction avec CBL et sa dégradation ultérieure (Fig. 1.9b).
Ainsi, le niveau protéique de l’adaptateur NCK1 est régulé par l’ubiquitine ligase CBL capable d’induire sa dégradation par le protéasome. De manière très intéressante, ce processus de protection par la synaptopodine et d’ubiquitination par CBL a été suggéré comme NCK1- spécifique. En effet, NCK1 arbore dans sa deuxième région interdomaine une lysine évolutivement conservée (K178), ubiquitinée par CBL et dont NCK2 est dépourvu (Buvall et al., 2013). Ainsi, NCK1 et NCK2 pourraient être différentiellement régulés.
En conclusion, les protéines adaptatrices NCK1 et NCK2 assurent de nombreuses fonctions biologiques alternativement cytoplasmiques ou nucléaires. Chacune de ces protéines s’impose donc comme un adaptateur clef situé au cœur du système de signalisation cellulaire. Malgré toutes les études appuyant la redondance et l’indissociabilité des protéines NCK1 et NCK2, certains résultats tel le mécanisme d’ ubiquitination par CBL démontré comme spécifique à NCK1 ou l’implication prépondérante de NCK2 dans le processus de détection des dommage à l’ADN suggèrent l’existence d’un certain degré de spécificité propre à chaque NCK (Buvall et al., 2013) (Errington and Macara, 2013). En effet, ces exemples de spécificité rejoignent de nombreux autres exemples sporadiques identifiant des partenaires spécifiques pour chaque NCK et donc, des fonctions biologiques potentiellement régulées différentiellement par chacune de ces protéines.
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