LA TERMINAISON DU SIGNAL

6.1. I

Au cours de cette thèse, il a été montré que le signal induit par l’activation des récepteurs PAR dans les cellules d’intérêt varie dans la forme mais également dans la durée. Pour pouvoir en discuter, il est intéressant de connaître le mécanisme à l’origine de l’arrêt de la signalisation.

De par leur mécanisme particulier, les récepteurs PAR ne peuvent être désactivés par la dissociation de l’agoniste. La première étape à l’origine de la cessation de la signalisation est identique au mécanisme classique de découplage des protéines G des autres GPCRs. Le mécanisme général fonctionne comme suit :

- dans un premier temps, l’activation du récepteur provoque la migration de kinases de récepteurs couplés aux protéines G ("GRKs", G protein receptor kinases), du cytosol vers la membrane cellulaire ;

- les sérine-thréonine kinases GRKs phosphorylent le récepteur au niveau de l’extrémité

C-terminale ou de la troisième boucle intracellulaire ;

- la phosphorylation provoque la migration des β-arrestines qui dissocient les protéines G trimériques du récepteur, arrêtant de la sorte la signalisation.

6.2. P

-

-1

6.2.1. LA PHOSPHORYLATION DU RÉCEPTEUR

Le récepteur PAR-1 est rapidement phosphorylé et interné immédiatement après son activation. La phosphorylation est réalisée par l’action de GRKs spécifiques et de kinases des

voies de signalisation^{[176, 177]}. La phosphorylation induite par les GRKs se produit sur des sites

de la queue intracytoplasmique^[178].

La phosphorylation a pour but d’augmenter l’affinité du récepteur pour l’arrestine, qui découple le récepteur des protéines G et cesse la signalisation. Dans le cas du récepteur PAR-1, si la désensibilisation semble réalisée par la β-arrestine-1 et, dans une moindre mesure, par la β-arrestine-2[179, 180], il a cependant été démontré que la liaison de la β-arrestine avec le

récepteur PAR-1 activé était indépendante de sa phosphorylation^[181] et qui plus est que la

Il est important de noter que les résultats cités ici ne concernent que l’activité de PAR-1 mesurée indirectement par la quantité de PI hydrolysé, les résultats ne concernant donc que

la protéine Gαq.

6.2.2. L’INTERNALISATION DU RÉCEPTEUR

Due à la nature irréversible de son activation, l’internalisation et le tri vers les lysosomes apparaissent être nécessaires à la terminaison de la signalisation. L’internalisation se produit par le cloisonnement de PAR-1 dans un puits mantelé constitué de clathrines et de

dynamines^{[179, 182]}. Le mécanisme par lequel PAR-1 est recruté dans un puits mantelé se

réalise en plusieurs étapes. Dans un premier temps, le récepteur PAR-1 activé co-localise avec

la clathrine et le récepteur à la transferrine^[182]. PAR-1 est ensuite enfermé dans les puits,

requérant une phosphorylation multiple de la partie C-terminale^[183] et faisant intervenir une

protéine adaptatrice, autre que les β-arrestins, non encore identifiée à ce jour[181]

. Par la suite, les récepteurs sont envoyés dans des endosomes précoces et très rapidement transférés vers

les lysosomes^[105].

Ainsi, de façon étonnante, la β-arrestine régule la désensibilisation de PAR-1 mais non son internalisation, qui se produit normalement dans des cellules déficientes en β-arrestines, à

l’inverse des autres GPCR^{[179, 180, 181]}. Si la présence des β-arrestines ne semble pas

fondamentale à l’internalisation, la phosphorylation du récepteur est requise^[179]. Enfin, la

protéolyse de la partie N-terminale n’est pas requise pour l’internalisation du récepteur étant

donné que ce phénomène se produit lorsque PAR-1 est activé par l’hexapeptide SFLLRN^[132].

Le tri lysosomial, qui semble se produire plus lentement que l’incorporation dans les

endosomes^[132], permet d’éviter le renvoi du récepteur à la surface cellulaire, comme c’est

habituellement le cas pour les autres GPRCs, et la poursuite de la signalisation^[145]. La

"fidélité" du ciblage des récepteurs PAR-1 activés n’est cependant pas parfaite et une partie des récepteurs activés sont redirigés vers la membrane plasmique. Ces récepteurs sont

néanmoins incapables de répondre à nouveau à la thrombine^{[132, 184]}.

En résumé, les mécanismes d’inactivation et d’internalisation du récepteur PAR-1 sont des processus distincts.

6.2.3. L’INTERNALISATION CONSTITUTIVE DU RÉCEPTEUR

A coté de l’internalisation induite par la liaison à l’agoniste telle que décrite ci-dessous, les récepteurs PAR-1 non activés sont recyclés entre la surface cellulaire et un compartiment intracellulaire, réserve périnucléaire protégée de récepteurs intacts qui permet de re-sensibiliser rapidement la cellule après une exposition à la protéase d’activation sans

nécessiter de synthèse de nouveaux récepteurs^{[145, 185]}.

Tout comme l’internalisation induite par la liaison à l’agoniste, l’internalisation

constitutive dépend de la clathrine et de la dynamine^[186] mais ne requiert pas de

β-arrestines^[180]. De plus, il a été montré que l’internalisation constitutive était due à la liaison

entre le complexe AP2 ("clathrin adaptator protein complex 2") et un motif à base de tyrosine de la queue C-terminale de PAR-1 (motif à base de tyrosine YXXZ, avec Y=tyrosine, X=acide aminé quelconque, Z=acide aminé hyrdophobe). Par contre, les mêmes expériences ont montré que l’internalisation de PAR-1 activé par un agoniste ne faisait pas intervenir AP2, suggérant que les deux types d’internalisation possèdent leur propre machinerie

moléculaire^[187].

6.3. P

-

-2

Tout comme PAR-1, PAR-2 est rapidement interné après activation, qu’il soit activé

par une protéase ou le peptide agoniste^[188]. Cependant, les mécanismes moléculaires qui

interviennent dans l’internalisation et le tri lysosomiale de PAR-2 ne sont pas bien déterminés actuellement. Ainsi, si les β-arrestines interviennent dans la désensibilisation et

l’internalisation de PAR-2^[189], la fonction GRK dans la régulation de la signalisation par les

protéines G de PAR-2 n’est malheureusement pas connue, malgré la présence de sites de phosphorylation sérine/thréonine dans la queue C-terminale et la troisième boucle

intracellulaire du récepteur^{[105, 139, 179]}.

Des études menées par Dery^[190] ont montré que l’internalisation de PAR-2 passe par

son recrutement dans un puits mantelé de clathrine, avec l’intervention de la dynamine^[191] et

de la β-arrestine-1, à l’inverse du récepteur PAR-1. Alors que l’ubiquitination de PAR-1 n’est pas requise pour le tri lysosomial, PAR-2 doit être ubiquitinilé pour être envoyé vers les

Toujours à l’inverse de ce qu’il se passe pour PAR-1, il n’existe pas de réserve intracellulaire de récepteurs PAR-2 intacts par suite d’une internalisation constitutive. La re-sensibilisation des cellules requiert la mobilisation de PAR-2 contenu dans l’appareil de Golgi

ou la synthèse de nouveaux récepteurs^[190].

L’internalisation de PAR-2 n’est pas nécessairement synonyme de désensibilisation immédiate, à l’inverse de PAR-1, étant donné que la prévention de l’internalisation n’a quasi

aucun effet sur la signalisation calcium induite par la trypsine^[188] et que cette endocytose est

nécessaire à l’activation de certaines voies des MAP kinases^[171]. En fait, PAR-2 et

β-arrestine-1 co-localisent de façon prolongée dans les endosomes^{[171, 190]}. La suite du

mécanisme n’est pas connue mais une hypothèse suggère que PAR-2 est transféré vers les

endosomes grâce à Rab5a^[191] alors que la β-arrestine-1 est redirigée vers la membrane

plasmique^[109].

Enfin, des études portant sur l’activation des PKC suggèrent également leur

implication dans la cessation de la signalisation induite par l’activation de PAR-2^{[105, 112]}.

Cependant, il n’a pas été montré si PKC intervient directement sur le récepteur ou dans des étapes en aval dans la cascade de signalisation.

7. RÉPONSES FONCTIONNELLES À L’ACTIVATION DES