I. L E RECEPTEUR NUCLEAIRE ROR αααα
I.2.2. Structure des protéines ROR
Les protéines ROR ont une structure en domaines similaire aux autres membres de la superfamille des récepteurs nucléaires (voir figure 1). Elles contiennent un domaine modulateur (région A/B), un domaine de liaison à l'ADN (région C), une région charnière (région D) et un domaine de liaison au ligand (région E) en position carboxy-terminale (Becker-Andre et al., 1993; Carlberg et al., 1994; Giguere et al., 1994; Hirose et al., 1994; Ortiz et al., 1995; Medvedev et al., 1996). Les isoformes codées par chacun des trois gènes
Rora, Rorb ou Rorg diffèrent entre elles seulement par la séquence de leur domaine
amino-terminal (voir figure 10), leurs domaines de liaison à l'ADN et au ligand étant identiques (Giguere et al., 1994; Andre et al., 1998a; He et al., 1998; Villey et al., 1999). Les isoformes sont générées par épissage alternatif et par usage de promoteur alternatif. Le domaine amino-terminal est impliqué dans la spécificité de liaison des RORs à l'ADN, comme cela a été montré pour RORα (Giguere et al., 1994).
1ère partie RORααα: Le groupe des RORs α
Figure 10: Comparaison de la structure modulaire des isoformes de RORαααα chez
l'Homme. Les séquences en acides aminés ont été alignées schématiquement en respectant la
structure modulaire des récepteurs. Les chiffres indiquent la position des domaines fonctionnels par rapport à la séquence en acides aminés. (Zn2+, doigts de zinc; CTE, extension carboxy-terminale)
La comparaison de la séquence en acides aminés de RORα1, RORβ1 et RORγ1 montre que le domaine le plus conservé entre les RORs est le domaine de liaison à l'ADN. Les DBDs de RORβ, RORγ et DHR3 sont respectivement 91%, 88% et 77% identiques à celui de RORα. Le DBD du récepteur RAR présente 67% d'identité avec le DBD des RORs, alors que les DBDs des autres récepteurs ont moins d'homologie avec ceux des RORs. Dans le DBD, l'extension carboxy-terminale (CTE) est particulièrement conservée entre les RORs. L'extension carboxy-terminale joue un rôle important dans l'affinité de RORα pour le RORE (ROR-Response Element; Giguere et al., 1995a), comme nous en discuterons par la suite. La région charnière est très peu conservée entre les RORs, et les LBDs des RORs ne sont que modérément conservés. Les LBDs de RORβ et de RORγ présentent respectivement 63% et 58% d'identité avec le LBD de RORα.
Comme cela a été montré pour d'autres récepteurs nucléaires comme RXRα (Bourguet et al., 1995), le LBD des RORs contient 12 hélices α (Harris et al., 2002; Kallen et
al., 2002). Deux régions du LBD, l'une contenant les hélices 3, 4 et 5 et l'autre contenant
l'hélice 12, sont particulièrement conservées entre les RORs. Les hélices 3, 4, 5 et 12 constituent une surface d'interaction pour les co-activateurs et les co-répresseurs. La séquence PPLYKELF située dans l'hélice 12 correspond au motif AF-2 (Danielian et al., 1992).
DBD
Domaine modulateur LBD
CTER NTER Zn2+ CTE
Charnière
NTER Zn2+ CTE CTER
NTER Zn2+ CTE CTER
CTE Zn2+ NTER CTER 1 73 139 272 523 1 106 172 305 556 1 98 164 297 548 1 18 84 217 468
Domaines constants (100% d’homologie) Domaine variable
RORαααα1
RORαααα2
RORαααα3
Comme nous en discuterons (§I.3.2 et §I.3.3), le domaine AF-2 joue un rôle clé dans le contrôle de l'interaction des RORs avec les co-répresseurs et les co-activateurs et, par conséquent, dans le contrôle de l'activité des RORs.
1.2.3. Localisation chromosomique des gènes Ror
Le gène Rora est localisé sur le chromosome 15q21-q22 chez l'homme et sur le chromosome 9 chez la souris (Giguere et al., 1995b; Hamilton et al., 1996). Le gène Rorb est localisé sur le chromosome 9q22 humain, région synthénique avec le chromosome 4 de souris (Andre et al., 1998b). Le gène Rorg est localisé sur le chromosome 1q21 chez l'homme et sur le chromosome 3 de souris (Medvedev et al., 1996).
1.2.4. Profils d'expression des RORs
Les transcrits de Rora ont été détectés dans de nombreux tissus humains et murins dont le cœur, le cerveau, le foie, le testicule, l'ovaire, le poumon, le muscle squelettique, la rate, les leucocytes sanguins périphériques et la peau (Becker-Andre et al., 1993; Steinmayr et
al., 1998). La plus grande quantité de transcrits a été retrouvée dans les leucocytes et la peau.
Le transcrit prédominant dans la plupart des tissus a une taille approximative de 15kb. Quelques tissus, dont la rate, le foie, le testicule et les leucocytes, contiennent des transcrits additionnels dont les tailles sont de 7,5 et 2,3 kb. Trois transcrits (10,5 kb - 7,5 kb - 2,4 kb) ont aussi été détectés dans le cervelet de souris (Hamilton et al., 1996). Ces transcrits pourraient être générés par l'utilisation alternative de signaux de polyadénylation.
Dans le cerveau, les transcrits Rora de souris sont préférentiellement localisés dans des régions spécifiques comme le thalamus, le bulbe olfactif, le noyau suprachiasmatique de l'hypothalamus, les cellules ganglionnaires de la rétine, les cellules de Purkinje et les interneurones du cervelet (Matsui et al., 1995; Sashihara et al., 1996; Steinmayr et al., 1998). Le transcrit Rora1 est le seul détecté dans le thalamus, le transcrit Rora4 est prédominant dans les leucocytes et la peau, les transcrits Rora2 et Rora3 sont spécifiquement détectés dans le testicule (Matysiak-Scholze et Nehls, 1997; Steinmayr et al., 1998). La plupart des autres tissus contient un mélange des transcrits Rora1 et Rora4 (Steinmayr et al., 1998). Le profil d'expression ubiquitaire du gène Rora suggère qu'il participe à différents processus physiologiques au sein de nombreux organes.
1ère partie RORααα: Le groupe des RORs α
Le profil d'expression des transcrits Rorb est plus restreint que celui des transcrits
Rora. Les transcrits Rorb sont préférentiellement localisés dans le cerveau, notamment dans la
glande pinéale, la rétine et le noyau suprachiasmatique de l'hypothalamus (Becker-Andre et
al., 1994; Schaeren-Wiemers et al., 1997).
Le gène Rorg génère deux transcrits: le transcrit Rorg1 a été détecté dans de nombreux tissus et il est plus abondamment exprimé dans le thymus, le muscle squelettique, le foie, la glande mammaire, le rein et le tissu adipeux brun (Hirose et al., 1994; Ortiz et al., 1995; Medvedev et al., 1996). L'expression du transcrit Rorg2 est restreinte au thymus et elle est finement contrôlée au cours de la thymopoïèse (He et al., 1998; Villey et al., 1999; He et
al., 2000).