Figure 17: Signalisation positive des récepteurs DCC et UNC5H en présence de Nétrine : voie du calcium
2. Signalisation pro-apoptotique des récepteurs UNC5H
Le domaine ADD des récepteurs UNC5H correspond à son domaine intracellulaire et comporte deux domaines essentiels : le ZU-5 et le Death Domain. En effet, des études in vitro montrent que le domaine ADD d’UNC5H1 permet le recrutement via son domaine ZU-5 de la protéine pro-apoptotique NRAGE (Neurotrophin Receptor-interacting melanoma AntiGEn) alors que le domaine de mort du récepteur UNC5H2 permet le recrutement de la DAPk (Death Associated Protein Kinase). NRAGE et la DAPk vont induire l’activation de la voie
DCC
Caspase 9 APPL1 Akt
interaction Site de clivage par la caspase 3
Boucle d’amplification positive du signal
Apoptose
Figure 18 : Signalisation pro-apoptotique du récepteur à dépendance DCC en absence de
Nétrine-1
. En absence de Nétrine-1, DCC se relocalise dans les rafts et est clivé par la caspase 3. Ce clivage permet le recrutement de la protéine APPL1 et de la caspase 9. La caspase 9 est activée localement et active à son tour la caspase 3 induisant d’une part l’apoptose et d’autre part une boucle d’amplification positive du signal. B. Signalisation pro-apoptotique induite par les récepteurs UNC5A et UNC5B. En absence de Nétrine-1, ces deux récepteurs sont transloqués dans les rafts et clivés. Les fragments de clivage d’UNC5A et UNC5B recrutent respectivement via leur domaine ZU-5 et leur domaine de mort la protéine NRAGE et la DAPKinase. NRAGE active la voie JNK et inhibe la protéine XIAP et le facteur de transcription che-1 conduisant ainsi à l’activation de la caspase 3 via. Cette activation pourrait être dépendante de l’apoptosome, mais cela reste à démontrer. La DAPkinase active également la voie JNK et active ainsi la caspase 3. La caspase 3 activée par ces deux mécanismes UNC5A et UNC5B-spécifiques va induire l’apoptose et amplifier le signal apoptotique. La DAPK est également capable de déstabiliser le cytosquelette participant ainsi plus directement au processus apoptotique.Caspase 3
P Déphosphorylation
JNK mais aussi par des mécanismes indépendants (Eisenberg-Lerner and Kimchi, 2007; Salehi et al., 2002)
NRAGE –identifiée comme interacteur d’UNC5H1 par crible double hybride- est une protéine cytoplasmique comportant un domaine d’homologie de type MAGE (Melanoma AntiGEn) et est capable d’induire l’apoptose via deux mécanismes : la séquestration et l’inhibition de protéines anti-apoptotiques telles que XIAP ou le facteur de transcription che-1 (Di Certo et al., 2007; Jordan et al., 2001) ; et l’activation des voies MAPK JNK et p38MAPK (figure 19)(Kendall et al., 2005; Salehi et al., 2002). Enfin, il a récemment été montré que NRAGE est capable via l’activation de la voie JNK, d’induire la formation de l’apoptosome et ainsi de renforcer l’activation de la caspase 9 (Salehi et al., 2002).
En parallèle, il a été montré que le domaine de mort d’UNC5H2 et de la DAPk sont fortement homologues et interagissent (Llambi et al., 2005; Williams et al., 2003a). La DAPk correspond à une protéine kinase sous membranaire à fonction pro-apoptotique (en particulier dans la réponse au stress du réticulum endoplasmique ou dans la voie induite par les céramides) capable d’interagir avec le cytosquelette et dont l’activité est modulée par le calcium via un site de liaison à la calmoduline (non-représenté sur la figure) et via l’auto-phosphorylation de la sérine 308. En absence de stimulus apoptotique, la sérine-thréonine kinase DAPk est présente à l’état phosphorylé (Ser308) et inactif dans le cytosol (Shohat et al., 2002a; Shohat et al., 2002b). Sous cette forme, elle est capable d’interagir via son domaine de mort avec le domaine intracellulaire du récepteur UNC5H2. En absence de Nétrine-1, la surexpression du récepteur UNC5H2 est à l’origine de l’activation de la DAPk suite à sa déphosphorylation et à l’induction de l’apoptose (Llambi et al., 2005; Wang et al., 2009a). Cette activation par déphosphorylation implique une phosphatase et est indispensable
à l’induction de l’apoptose par UNC5H2 (figure 19). En effet, il a été montré qu’un inhibiteur
de l’activité phosphatase des complexes PP2A et PP1 (l’acide okadaïque) bloque in vitro la déphosphorylation de la DAPk (Gozuacik et al., 2008). D’autre part, la cotransfection d’un mutant constitutivement inactif de la DAPk (DAPk-K42A) inhibe la mort induire par la surexpression du récepteur UNC5H2 dans des cellules HEK293T (Llambi et al., 2005).
La DAPk activée est capable d’induire l’apoptose indépendamment de la voie JNK via
deux mécanismes distincts : l’inhibition de ERK et l’induction de p53 (figure 19). La DAPk
est capable d’induire par un mécanisme inconnu la séquestration cytosolique de ERK l’empêchant ainsi d’agir sur ses cibles, mais aussi d’induire p53. En effet, il a été montré sur des fibroblastes embryonnaires de souris que la suppression de la DAPk par recombinaison
Boucle d’amplification positive du signal Catalytic domain DAPK P ser308 PP2A-like Apoptose
JNK déstabilisation du cytosquelette UNC5H2 UNC5H1 NRAGE XIAP Che-1 JNK?
Figure 19 : Signalisation pro-apoptotique des récepteurs à dépendance UNC5H1 et
UNC5H2 en absence de Nétrine-1
. En absence de Nétrine-1, ces deux récepteurs sont transloqués dans les rafts et clivés. Les fragments de clivage d’UNCA et UNC5B recrutent respectivement via leur domaine ZU-5 et leur domaine de mort la protéine NRAGE et la DAPKinase. NRAGE active la voie JNK et inhibe la protéine XIAP et le facteur de transcription che-1 conduisant ainsi à l’activation de la caspase 3 via. Cette activation pourrait être dépendante de l’apoptosome, mais cela reste à démontrer. La DAPkinase active également la voie JNK et active ainsi la caspase 3. La caspase 3 activée par ces deux mécanismes UNC5A et UNC5B-spécifiques va induire l’apoptose et amplifier le signal apoptotique. UNC5B est également capable d’induire l’apoptose via l’activation de p53 par un mécanisme DAPk dépendant ou non. Enfin, la DAPK est également capable de déstabiliser le cytosquelette participant ainsi plus directement au processus apoptotique.rafts rafts
conduisant ainsi à une réduction de l’apoptose. Au contraire, la surexpression de la DAPk dans ce même type cellulaire induit une stabilisation de p53 via un mécanisme dépendant de
p19ARF (Raveh et al., 2001). La DAPk participerait également à la finalisation de l’apoptose
en déstabilisant grâce à son activité kinase certaines protéines cytosquelettiques telles que les tubulines et les myosines (figure 19) (Eisenberg-Lerner and Kimchi, 2007; Shohat et al., 2002a).
Enfin, il est à noter qu’une autre étude révèle que le récepteur UNC5H2 est également capable d’induire une activation directe de l’apoptose médiée par p53 a priori indépendamment de la DAPk. Dans cette étude, il est également suggéré que le gène unc5h2 est une cible transcriptionnelle de p53 ce qui aboutirait à la mise en place d’une boucle d’amplification positive du signal (figure 19)(Tanikawa et al., 2003).
D. Régulation de la signalisation induite par UNC5H et DCC