Structure générale des membres de la famille TRIM

2.1 Le domaine tripartite

Le motif tripartite (RBCC) est hautement conservé et est composé généralement de deux domaines liant le zinc : RING et B-Box suivi d’une région Coiled-Coil (Figure 43). Toutefois, des domaines peuvent être absents chez certains membres de la famille. Par exemple, les domaines CC et B1 sont absents dans TRIM48 ou TRIM52 et huit protéines humaines de la famille TRIM sont dépourvues de domaine RING (297).

2.1.1 Le motif RING

Le domaine RING (Really Interesting New Gene) est une structure globulaire possédant un cœur hydrophobe, à l’intérieur de laquelle se trouve une séquence consensus composée de résidus Cystéine (Cys) et Histidine (His) fortement conservée (Tableau 3) permettant de piéger deux ions zinc (Zn2+) au sein d’une structure dite entrelacée (223).

Ce domaine n’est pas spécifique des TRIMs car il est présent dans de nombreuses autres protéines. Seules huit protéines TRIMs humaines ne possèdent pas de RING, celles-ci étant classées comme TRIM « non-orthodoxes ».

A ce jour, deux fonctions principales ont été décrites pour les domaines RING. D’abord, c’est ce domaine RING qui confère l’activité E3 ubiquitine ligase aux membres de la famille TRIM :

via une surface hydrophobe conservée, le domaine RING reconnait et permet la fixation de

l’E2 ubiquitine ligase sur laquelle une molécule d’ubiquitine est fixée afin de permettre le transfert de l’ubiquitine sur le substrat (221). Ensuite, les domaines RING de différentes TRIMs pourraient s’auto-assembler pour former des superstructures capables de moduler l’activité des différentes protéines impliquées, que ce soit les TRIMs en elles-mêmes ou les différents partenaires protéiques impliqués (301,302).

80

2.1.2 Le motif B-box

Similairement au domaine RING, le motif Box fixe deux ions zinc ; il existe deux types de B-Box –types 1 et 2- qui possèdent chacun un motif consensus spécifique de liaison au zinc (Tableau 3). Au sein des protéines de la famille TRIM, le domaine B-Box consiste le plus souvent en un tandem B-Box de type 1 suivi d’une B-Box de type 2. Lorsqu’une seule B-Box est présente, il s’agit toujours de la B-box de type 2. Il existe également, de façon marginale, des TRIMs dépourvues de domaine B-Box comme TRIM51 par exemple.

Le rôle précis de ces deux types de B-Box est toujours en cours d’élucidation. Toutefois, la résolution de la structure 3D du domaine B-box 1 de la protéine TRIM18 a permis de mettre en évidence une grande similarité de structure entre ce domaine et les domaines RING, suggérant ainsi que la B-Box de type 1 pourrait avoir une activité E3 ubiquitine-ligase ou qu’elle serait capable de moduler l’activité enzymatique du domaine RING (303). Néanmoins, à ce jour, la présence d’une activité E3 ubiquitine-ligase intrinsèque portée par le motif B-Box n’a pas été démontrée.

De même, la résolution de la structure tridimensionnelle (3D) des domaines B-box de type 2 de la protéine TRIM18 et d’autres TRIMs comme TRIM39 (code PDB : 2DID) ou TRIM54 (code PDB : 3Q1D), a permis de souligner des similitudes structurales au sein des B-box de type 1 et 2, et les domaines RING en dépit de très faibles homologies de séquence, suggérant donc que ces domaines pourraient avoir évolué différemment à partir d’un ancêtre commun (303,304). Actuellement, une seule structure d’un tandem de B-Box 1 et 2 est disponible et a été réalisée sur TRIM18 (code PDB : 2JUN). L’étude de cette structure a révélé que les deux types de B-box sont capables d’interagir ensemble avec un schéma d’interaction rappelant des dimères de domaines RING (305). Aussi, la détermination de la structure 3D du domaine B-box 2 de TRIM63 (code PDB : 3DDT) indique que, tout comme les RING, les B-box de type 2 seraient capables de s’auto-assembler pour former des dimères (306).

81 RING C-X2-C-X(9-39)-C-X(1-3)-H-X(2-3)-C-X(4-48)-C-X2-C B-Box de type 1 C-X2-C-X(6-17)-C-X2-C-X(4-8)-C-X(2-3)-C/H-X(3-4)-H- X(5-10)-H-[C5-(C/H)-H2] B-Box de type 2 C-X(2-4)-H-X(7-10)-C-X(1-4)-D/C(4-7)-C-X2-C-X(3-6)-H- X(2-5)-H-[C-H-C-(D/C)-C2-H2]

Tableau 3 : Séquences consensus des domaines RING et B-Box

2.1.3 Le motif Coiled-coil (CC)

Le domaine Coiled-coil contient environ 100 acides aminés et ne possède pas de séquence consensus identifiable. Il est ainsi présent dans une multitude de protéines et il est caractérisé par ses propriétés mécaniques conférées par sa structure en hélice α (307). Le domaine CC des membres de la famille TRIM est suffisant et nécessaire à l’homo- et l’hétéro-dimérisation des protéines. Il permet ainsi la formation de complexes de hauts poids moléculaires qui modulent l’activité catalytique des TRIMs (308). L’importance des interactions TRIM/TRIM sera discutée en détails dans la suite de ce manuscrit.

2.2 Le domaine C-terminal

Le motif C-terminal des TRIMs est très variable. De par sa diversité, il constitue une unité fonctionnelle qui permet la reconnaissance spécifique des substrats à ubiquitiner, en plus de la localisation sub-cellulaire de la protéine. C’est ce motif qui permet de classer les protéines de la famille TRIM en 11 sous-groupes (de C-I à C-XI) (Figure 44) (296,309).

Le domaine le plus fréquent dans la famille correspond à la fusion de motifs PRY et SPRY (domaine PRYSPRY ou B30.2) (299). Il est présent dans plus de 30 TRIMs différentes et il joue un rôle dans les interactions protéine-protéine notamment lors de la réponse antivirale. Ce motif PRYSPRY peut-être précédé d’un motif COS (C-Terminal subgroup one signature) et d’un motif FN3 (Fibronectin type III) (310).

82 - Un motif NHL impliqué dans les interactions avec le cytosquelette.

- Un motif de liaison au Brome (permet la liaison à la chromatine) précédé d’un motif PHD portant une activité SUMO-ligase.

Ainsi, c’est la diversité de ces motifs C-terminaux qui permet aux TRIMs d’exercer des fonctions variées au sein d’une multitude de processus biologique (296,311).

Figure 44 : Classification des TRIMs en fonction de leurs domaines C-terminaux (296).