Les résultats de spectrométrie de masse quantitative via l’approche AP-MS en condition SILAC montrent une interaction entre RAB21 et TMED10/TMED9. L’interaction entre RAB21 et TMED10 a été confirmée par des co-immunoprécipitations dans les lignées HeLa et HCT116 suggérant que cette interaction soit conservée à travers les types cellulaires (Article 2, Figure 1A et B). Par ailleurs, les données de spectrométrie montrent que TMED10 et TMED9 interagissent préférentiellement avec les formes actives et sauvages de RAB21. Ce résultat a été confirmé par des expériences de PLA (Proximity Ligation Assay) (Article 2, Figures 2A, B, et C). Les données de spectrométrie semblent aussi montrer une interaction spécifique de TMED10 avec les formes sauvage et constitutivement actives de RAB21 (Article 2, Figure S1A et 2C). Cela pourrait suggérer que TMED10 est un effecteur de RAB21. Cependant les expériences de purification GST ne montrent pas d’interaction de RAB21 avec TMED10. N’interagissant pas directement ensemble, il est peu probable que TMED10 soit un effecteur de RAB21.
En revanche, il est possible que TMED10 soit un cargo dont le triage est régulé par RAB21. TMED10 est une protéine de la famille p24 essentiellement impliquée dans la formation des vésicules COPI et COPII. TMED10 cycle donc entre le Golgi et le RE. De manière intéressante, nos données montrent que la déplétion de RAB21 affecte la localisation au cis-Golgi et au réseau transgolgien de TMED10 ( Article 2, Figures 1A, 1B, S2A et SC). RAB21 est majoritairement associée aux endosomes précoces mais des données de littérature montrent que la GEF VARP active RAB21 au Golgi et régule le triage de VAMP7. N’interagissant pas directement avec TMED10, il est donc possible que RAB21 soit
effecteur. Aussi, des données montrent que l’interaction de TMED10 avec certains cargos permet la séquestration de ces derniers au Golgi. Dans ce cas, RAB21 pourrait favoriser l’interaction de TMED10 avec un cargo ou induire le trafic d’un cargo vers le Golgi. Par ailleurs, il a été montré qu’une sous-population de TMED10 est présente aux vésicules de sécrétion et à la membrane plasmique. En effet, TMED10 permet la sécrétion de protéines associées à une ancre GPI. De plus, les derniers résultats de la littérature montrent que TMED10 permet le recyclage au Golgi depuis la membrane plasmique de cargos possédant une ancre GPI avec des défauts de conformations (Pastor-Cantizano et al. 2016). Nous avons vu précédemment que la déplétion de RAB21 n’affecte pas le transport rétrograde de CI- MPR. Cependant, il a été montré que le transport rétrograde de cargos régulé par le CSC de l’endosome précoce vers le Golgi dépendait des golgines (Cui et al. 2019). De plus, il a été montré que TBC1D23 qui est spécifiquement enrichi avec RAB21, interagit avec WASH, et les golgin-97 et golgine-245. Il est donc possible qu’un effecteur de RAB21 tel qu’une golgine soit impliqué dans le transport rétrograde d’un certain type de cargos dont TMED10. Par ailleurs, RAB21 régule l’endocytose de nombreux cargos tels que les intégrines et le récepteur à l’EGF. RAB21 pourrait donc être impliquée dans l’endocytose de cargos associés à une ancre GPI.
La délétion de RAB21 induit une baisse des niveaux d’expression de TMED10 et de TMED2 (Article 2, Figures 4A, B et C). Cela confirme les données de la littérature qui montrent que l’expression de membres de la famille p24 est interdépendante. En revanche, l’analyse des cinétiques de dégradation protéique ne semble pas montrer d’effet sur la stabilité de TMED10 lors de la déplétion de RAB21 (Article 2, Figures 4F et G). Les données de la littérature montrent que TMED10 a une demi-vie de trois heures dans des cellules neuronales et est dégradée par le protéasome. En revanche, TMED2 a une demi-vie beaucoup
plus longue dans les cellules Vero (Pastor-Cantizano et al. 2016). Nos données suggèrent que la demie de TMED10 est beaucoup plus longue dans les cellules HeLa. En effet, on n’observe pas de diminution des niveaux d’expression suivant les sept premières heures de l’inhibition de la synthèse protéique. Les mécanismes de dégradation de TMED10 ne semblent donc pas conservés d’une lignée cellulaire à l’autre. La faible demi-vie de TMED10 dans les neurones peut s’expliquer par la forte activité sécrétrice de ce type cellulaire. De plus, l’inhibition du protéasome et des lysosomes pendant 16 heures ne semble pas affecter, non plus, les niveaux d’expression de TMED10. Enfin, la déplétion de RAB21 n’affecte pas la transcription des gènes de TMED10 et TMED2. RAB21 pourrait affecter l’expression d’une autre protéine de la famille p24 ce qui aurait pour effet de réduire les niveaux d’expression de TMED2 et TMED10 sur le long terme.
Finalement, TMED10 interagit directement avec la y-sécrétase et inhibe son activité catalytique. De la même manière, RAB21 interagit avec la préséniline 1, induit son triage vers la dégradation lysosomale inhibant le clivage d’APP par la -sécrétase (Sun et al. 2017). Ces données suggèrent une implication directe et indirecte de RAB21 dans le développement de la maladie dAalzheimer. De plus, TMED10 est impliquée dans la régulation des étapes précoces de l’autophagie via l’inhibition d’ATG4 par interaction directe (Shin et al. 2019) puiqu’ATG4 permet la synthèse de LC3-II. RAB21 est impliquée dans la fusion des autophagosomes avec les lysosomes et donc dans la régulation des étapes tardives de l’autophagie. Le rôle potentiel de RAB21 dans la régulation de l’autophagie via TMED10 suggère un impact de RAB21 dans la modulation de plusieurs étapes du flux autophagique.