Fonction et régulation de la protéine ICAP-1alpha dans la ...

tel-00435843, version 1 - 24 Nov 2009
protéine ICAP-1α de telle sorte que sa région N-terminale masque le site d’interaction avec
β1. Ainsi, la liaison d’ICAP-1α sur l’intégrine β1 nécessite un changement conformationnel
de la protéine. ICAP-1α possède de nombreux sites consensus de phosphorylation ainsi que
des sites de mono- et poly-ubiquitination. Ces modifications post-traductionnelles pourraient
réguler son interaction avec l’intégrine β1A ou d’autres partenaires en modulant son état
conformationnel. La mono- et la poly-ubiquitination d’ICAP-1α sont en cours d’étude au
laboratoire et j’aborderais ici uniquement la phosphorylation d’ICAP-1α.
Tandis que la partie C-terminale se replie en un domaine PTB impliqué dans les interactions
protéiques, la partie N-terminale semble plutôt exercer une fonction régulatrice. ICAP-1α est
particulièrement riche en résidus phosphorylables sérines et thréonines (21% Ser/Thr). Sur les
50 premiers acides aminés de la région C-terminale, 19 sont des sérines dont 3 constituent des
motifs consensus de phosphorylation potentiels par la PKC (Sérines 20, 46 et 197), et une
semble être reconnue par la PKA (Sérine 10), une protéine kinase dépendante des nucléotides
cycliques comme l’AMPc ou le GMPc (Figure 17A). Concernant la phosphorylation sur
thréonine, la protéine kinase CaMKII a été identifiée comme phorphorylant une thréonine
localisée en position 38 (Bouvard and Block 1998). Cette dernière modification posttraductionnelle
est à ce jour la plus étudiée et l’étude de la fonction de la phosphorylation
d’ICAP-1α par cette kinase dans l’adhérence cellulaire fait l’objet de la seconde partie de
cette thèse. Etant donné le nombre de résidus potentiellement phosphorylables, il est
vraisemblable qu’ICAP-1α soit la cible de plusieurs kinases et donc soumise à une régulation
complexe. Ainsi, la phosphorylation d’ICAP-1α est stimulée lors de l’étalement des cellules
sur fibronectine (Chang, Wong et al. 1997; Zhang and Hemler 1999). Cependant, la nature du
ou des résidus phosphorylés lors de l’adhérence cellulaire n’a pas été identifiée.
IV.4. Fonctions biologiques de la protéine ICAP-1α
IV.4.1. ICAP-1α, régulateur négatif de l’adhérence cellulaire
Lors des phases initiales de l’étalement, ICAP-1α se localise en périphérie cellulaire au
niveau du lamellipode, dans les ruffles membranaires, avec l’intégrine β1 (Fournier, Dupe-
Manet et al. 2002). Puis, dans les étapes plus tardives de l’étalement, ICAP-1α adopte une
double localisation cytoplasmique et nucléaire (Bouvard, Vignoud et al. 2003; Fournier,
Dupe-Manet et al. 2005). Bien que ICAP-1α interagit directement avec l’intégrine β1, cette
protéine n’a jamais été retrouvée dans les adhérences focales suggérant un mode d’action
différent de la plupart des partenaires connus des intégrines (Fournier, Dupe-Manet et al.
2002; Bouvard, Vignoud et al. 2003). La surexpression d’ICAP-1α s’accompagne d’une
augmentation de la motilité cellulaire sur fibronectine ou laminine, des ligands engageant
l’intégrine β1 (Zhang, Hemler et al. 1999; Alvarez, Stroeken et al. 2008), et d’une réduction
de l’étalement cellulaire (Bouvard, Vignoud et al. 2003 ; Degani, Balzac et al. 2002).
Inversement, la perte d’ICAP-1α augmente l’adhérence des cellules sur collagène I, un ligand
spécifique de l’intégrine β1 (Bouvard, Aszodi et al. 2007), et réduit en parallèle la migration
des cellules sur laminine, et non sur vitronectine qui engage principalement les intégrines à
chaîne αV (Alvarez, Stroeken et al. 2008). La surexpression d’ICAP-1α empêche la
formation des adhérences focales contenant l’intégrine β1 et désorganise celles initialement
formées (Bouvard, Vignoud et al. 2003). Cette déstabilisation est spécifique de l’isoforme
β1A et requiert l’interaction d’ICAP-1α avec cette intégrine.
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