Identification des voies biochimiques stimulées par le récepteur purinergique P2X7 qui sont impliquées dans le clivage protéolytique du précurseur de la protéine amyloïde (APP)

• Main Author: Rayah, Amel
• Other Authors: Paris 11
• Language: fr
• Published: 2015
• Subjects: APP; P2X7; Ezrine Radixine Moesine; ATP; Maladie d'Alzheimer; ERM; Ezrin Radixin Moesin; Alzheimer disease
• Online Access: http://www.theses.fr/2015PA11T043

Le précurseur de la protéine amyloïde (APP) est une protéine transmembranaire qui, après coupure séquentielle par les sécrétases β et γ, produit des peptides Aβ trouvés dans les plaques séniles de patientsatteints d’Alzheimer. Par contre, la forme soluble de l’APP (sAPPα), produite après coupure par une sécrétase α, augmente la survie cellulaire, la croissance des neurites et la synaptogénèse. L’APP est coupéeau site α par 3 métalloprotéases : ADAM9, ADAM10 et ADAM17.Notre laboratoire a montré que la stimulation du récepteur purinergique P2X7 (P2X7R) provoque la coupure protéolytique du précurseur de la protéine amyloïde (APP). Le Dr Delarasse a établi que la voie non amyloïdogénique est mise en jeu et que c'est le fragment sAPPα, neuroprotecteur, qui est produit. Deplus, le laboratoire a précédemment démontré que ce ne sont pas les alpha-sécrétases ADAM9, 10 et 17 qui sont responsables du clivage protéolytique de l'APP après stimulation du P2X7R dans les cellules de neuroblastome Neuro2a.Durant mes travaux de thèse, nous avons étudié la voie biochimique menant à la libération du fragments APPα. L’activation du P2X7R stimule la phosphorylation et la translocation rapide à la membrane plasmique de protéines, appelées ezrine, radixine et moesine (ERM) qui ont la capacité d’établir un lien entre la région cytosolique du P2X7R et la F-actine. Les ERM jouent un rôle crucial dans la coupure protéolytique de l’APP par les métalloprotéases ADAM. En effet, l’inhibition de l’expression des ERM par RNA interférence aboutit à une absence de coupure de l’APP. Par ailleurs, nous avons observé que les MAPKERK1/2 et JNK et la ROCKinase sont nécessaires à la phosphorylation activatrice des ERM et jouent donc un rôle en amont des ERM. Enfin, nous avons mis en évidence le rôle de la PI3K en aval des ERM.Par ailleurs, nous avons démontré que l’activation du récepteur purinergique P2X7 entraînait la coupure protéolytique de la molécule NrCAM par ADAM17 aboutissant à la libération du fragment soluble del’ectodomaine de NrCAM. Les résultats obtenus indiquent que la coupure de NrCAM est dépendante de l’activation et de la fixation des ERM à NrCAM. Ces résultats suggèrent fortement que les ERM sont indispensables à la coupure protéolytique de différents substrats après stimulation du P2X7R.Les données obtenues mettent en évidence un mécanisme moléculaire original et important qui fait jouer aux ERM un rôle central de « liens moléculaires » dans le clivage protéolytique des protéines transmembranaires. A ce stade de notre étude, nous émettons l’hypothèse que les ERM agissent en aval du récepteur P2X7, en liant les substrats et/ou les protéases qu’ils regroupent à la membrane plasmique favorisant ainsi le clivage des substrats. === The amyloid protein precursor (APP) can be cleaved in neural cells by α-secretases to produce the soluble APP ectodomain (sAPPα), which is neuroprotective. We have shown previously that activation of the purinergic receptor P2X7 (P2X7R), a member of the P2X receptor family of ATP-gated cation channels, triggers sAPPα shedding from neural cells. Here, we demonstrate that theactivation of Ezrin/Radixin/Moesin proteins (ERM) is required for the P2X7R-dependent proteolyticprocessing of APP leading to sAPPα release. Indeed, the down regulation of ERM by siRNA blocksthe P2X7R-dependent shedding of sAPPα. We also show that P2X7R stimulation triggers thephosphorylation of ERM. Thus, ezrin translocates to the plasma membrane to interact with P2X7R.Using specific pharmacological inhibitors, we have established the order in which several enzymestrigger the P2X7R-dependent release of sAPPα. Thus, a Rho-kinase and the MAPK modules ERK1/2and JNK act upstream of ERM while a PI3Kinase activity is triggered downstream. This work for the first time identifies ERM as major partners in the regulated non-amyloidogenic processing of APP. Inaddition, we have recently established that the stimulation of P2X7R leads to the proteolytic cleavage of NrCAM by ADAM17 and the shedding of the soluble extracellular domain of NrCAM. Our results clearly show that the proteolytic cleavage of NrCAM is dependant of ERM activation and fixation tothe intracellular region of NrCAM. Thus, our results strongly suggest that ERM are required for the proteolytic cleavage of numerous substrates after P2X7R stimulation. Our findings suggest that ERM play a central role in the proteolytic cleavage of transmembrane proteins and act as molecular linkswhich aggregate ADAMs and substrates at the plasma membrane promoting the cleavage of substrates.