STAM-1

Figure 1-8. Implication des complexes ESCRT dans le transfert des récepteurs des MVBs vers le domaine intraluminaire de ces vésicules (100).

Les récepteurs internalisés au niveau des corps multivésiculaires interagissent avec le complexe ESCRT-0 formé de STAM et Hrs. Ces protéines contiennent un UIM permettant la liaison du récepteur ubiquitylé. Hrs est aussi en mesure d’interagir avec la clathrine de même qu’avec les phospholipides membranaires. STAM permet quant à elle le recrutement de protéases de l’ubiquitine telle que AMSH via son domaine SH3. Le complexe ESCRT-0 va favoriser la transition vers les complexes ESCRT-I, II et III. Ceux-ci ne possèdent pas de domaines UIM et seraient chargés de séquestrer les récepteurs lors de la formation des vésicules au sein même des MVBs. Ces vésicules intraluminaires impliquent le déubiquitylation du récepteur et probablement sa déphosphorylation avant que ce dernier ne soient acheminés vers les lysosomes afin d’y être dégradés. Le désassemblage du complexe ESCRT-III est finalement accompli par Vps4 (100).

nated before entrance into ILVs. The require- ment of such a tightly timed RTK deubiquitina- tion for ILV incorporation, however, has not been directly shown. The deubiquitination en- zyme (DUB) AMSH (associated molecule of SH3 domain of STAM) has been shown to as- sociate with ESCRT-0 and also with the ESCRT- III component CHMP3 (Tanaka et al. 1999; Ma et al. 2007). AMSH directly deubiquitinates EGFR and PDGFR, and therefore decreases their degradation (McCullough et al. 2004, 2006; Bowers et al. 2006). Another DUB in- volved in cargo sorting is Usp8, which affects

EGFR degradation by controlling the stability of STAM (Urbe et al. 2006) and Eps15 (Mizuno et al. 2006). However, there are contrasting ef- fects of Usp8 knockdown on EGFR and c-Met degradation (Mizuno et al. 2005; Row et al. 2006). A conditional mouse knockout of Usp8 leads to decreased levels of EGFR, c-Met, and ErbB3 (Niendorf et al. 2007). Although it is clear that AMSH, Usp8, and possibly other DUBs play an important role in RTK sorting, further investigation is needed to distinguish between their function in deubiquitination of RTKs before (“sorting-negative” effect) or after

Cytoplasm STAM 1/2 AMSH_SH3 CC Hrs VHS VHS FYVE PI3P ESCRT complexes 0 I II III III III Ub Ub PTP1B ? SH2/E3 SH2/E3 SH2/E3 SH2/E3 Ub UIM Ub UIM CC UBD DUB UBD Ub

Figure 4.Hypothetic mechanism of RTK sorting into intraluminal vesicles of MVBs. Ubiquitinated RTK is recognized by UIMs of Hrs and STAM1/2 (ESCRT-0). Hrs is anchored to endosomal membrane through the interaction of its FYVE domain with phosphatidylinositol 3-phosphate (PI3P). Hrs also contains a coiled-coil domain that interacts with a similar domain of STAM, VHS domain, and a clathrin-binding motif. Binding of clathrin triskelions to Hrs nucleates an assembly of a flat clathrin lattice that further recruits additional Hrs molecules, leading to trapping of ubiquitinated cargo in the “Hrs microdomain.” STAM contains the SH3 domain known to interact with AMSH. Accumulation of Hrs onto the endosomal membrane facilitates trans- location of TSG101 and other components of ESCRT-I, and sequentially, components of ESCRT-II from cytosol to the MVB membrane. TSG101 and the ESCRT-II component EAP45/Vps36 have UBDs that may interact with ubiquitinated RTK. Ubiquitinated receptors appear to be transferred from ESCRT-0 to ESCRT-I and -II owing to increasing local concentrations of the latter complexes. ESCRT-III does not have ubiquitin-binding domains, and presumably traps receptors into forming ILVs by assembling into concentric hetero-oligomeric filaments and restricting diffusion of receptors. After formation of an ILV, ESCRT-III is disassembled by the Vps4 complex. The ESCRT model is reviewed by Teis et al. (2009). Before RTK entering the ILV, DUBs are proposed to remove ubiquitin from the receptor. Furthermore, receptor-associated proteins, such as SH2 adaptors and ubiquitin ligases, must also be removed before sequestration of receptors into ILV, possibly by means of receptor dephos- phorylation by phosphotyrosine phosphatases like PTP1B (Eden et al. 2010). In addition, RTKs may facilitate ILV formation by phosphorylating annexin 1 (not shown) (White et al. 2006).

L.K. Goh and A. Sorkin

10 Cite this article as Cold Spring Harb Perspect Biol 2013;5:a017459 on November 12, 2015 - Published by Cold Spring Harbor Laboratory Press

http://cshperspectives.cshlp.org/

motifs RxxK atypiques retrouvés chez deux protéases de l’ubiquitine soit AMSH (Associated Molecule with the SH3 Domain of STAM) et USP8 (Ubiquitin-specific protease 8) (101,102). Cette dernière régule indirectement la dégradation des RTKs en affectant la stabilité de STAM et Eps15 (Epidermal Growth Factor Receptor Substrate 15) (103,104). AMSH est quant à elle en mesure de déubiquityler directement les récepteurs de type RTK, avec pour effet de réduire leur dégradation (100,105,106). En plus de ces récepteurs, AMSH affecte aussi le trafic du récepteur CXCR4 appartenant à une autre classe de récepteurs, soit les RCPG (102). Les interactions établies par STAM-1 avec les protéases de l’ubiquitine via son domaine SH3 permettent donc de réguler la stabilité ainsi que le trafic intracellulaire de ces différents récepteurs.

La ligase Itch est une autre enzyme pouvant lier le domaine SH3 de STAM-1. Cette liaison est différente de celles présentées précédement, puisqu’elle ne repose pas entièrement sur la présence du domaine SH3 ou encore de la région riche en prolines de Itch. En effet, leur abolition permet tout de même un certain degré d’interaction entre ces molécules (53). Une sous-population d’Itch et STAM-1 forment un complexe au niveau des cavéoles. STAM-1 est alors ubiquitylé par Itch, ce qui influence la signalisation ERK1/2 induite via l’activation de CXCR4. En effet, la diminution de l’expression de de STAM-1 par siRNA montre une diminution significative de l’activation de la voie ERK1/2 induite suite à la stimulation des récepteurs CXCR4. À l’inverse, la surexpression de ces protéines permet de stimuler l’activation de cette voie de signalisation. Cet effet dépend de l’interaction entre Itch et STAM-1 ainsi que de l’activité ligase d’Itch au niveau des cavéoles (53). Il est intéressant de constater que ce rôle joué par une sous-population d’Itch n’a pas de lien avec sa fonction principale dans la liaison du récepteur CXCR4 et son ubiquitylation. Ce mécanisme serait

donc distinct de son effet au niveau des cavéoles et interviendrait plutôt dans l’endocytose clathrine-dépendante de ces récepteurs (107,108).