Système endo-lysosomal
Nexines autres que celles du rétromère
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Les nexines (SNX) sont des protéines associées à la membrane, qu'on peut considérer comme des protéines adaptatrices à domaine PX (PhoX homology).
Pour tout savoir (ou presque) sur les nexines de tri, lire : Sorting Nexins in Protein Homeostasis (2021) et Sorting Out Sorting Nexins Functions in the Nervous System in Health and Disease (2021).
(Figure : vetopsy.fr d'après Hanley et Cooper)
Plusieurs nexines sont associées au rétromère (
nexines du rétromère) :
- SNX1 ou SNX2 et SNX5 et SNX6 impliquées dans le rétromère canonique (SNX-BAR),
- SNX3 impliquée dans le rétromère/SNX3,
- SNX27 impliquée dans le rétromère/SNX27.
D'autres nexines :
- soit sont associées à d'autres complexes,
- soit agissent seules.
SNX17 et complexe
retriever
1. Snx17 interagit, en collaboration avec le complexe retriever, dans les endosomes précoces (Polarized traffic of LRP1 involves AP1B and SNX17 operating on Y-dependent sorting motifs in different pathways 2009).
Le complexe retriever et le complexe CCC sont impliqués dans le tri des cargos portant un motif NPxY/NxxY, comme les intégrines, dans une voie de recyclage endosomale spécialisée.
Le complexe retriever et le complexe CCC sont étudiés dans un chapitre spécial.
(Figure : vetopsy.fr d'après Rabouille)
2. Toutefois, Snx17 interagit directement avec la queue cytoplasmique :
- de LRP1, (Low-density lipoprotein - LDL - Receptor–related Protein 1), un récepteur endocytaire multifonctionnel (A Sorting Nexin 17-Binding Domain Within the LRP1 Cytoplasmic Tail Mediates Receptor Recycling Through the Basolateral Sorting Endosome 2013),
- des intégrines par leurs motif NxxY (SNX17 protects integrins from degradation by sorting between lysosomal and recycling pathways 2012 et Retriever fetches integrins from endosomes 2017).
(Figure : vetopsy.fr d'après Wang et coll)
SNX4
SNX4 est une nexine de la famille SNX/BAR conservée par l'évolution qui assure le recyclage rapide des endosomes vers la membrane plasmique aussi bien dans les cellules de levure que de mammifère.
1. SNX4 est exprimée dans les cellules non neuronales et dans les neurones et est localisée dans les endosomes précoces et les endosomes de recyclage.
(Figure : vetopsy.fr d'après Hanley et coll)
La SNX4 non neuronale est impliquée par exemple dans le tri de récepteur de la transferrine ou TfnR (SNX4 coordinates endosomal sorting of TfnR with dynein-mediated transport into the endocytic recycling compartment 2007).
La SNX4 neuronale, à localisation prédominante aux terminaux présynaptiques, participent à divers processus synaptiques tels que l'assemblage de la synapse, la neurotransmission et le cycle des vésicules synaptiques (The endosomal protein sorting nexin 4 is a synaptic protein 2020).
Les taux de SNX4 sont diminués de 70 % dans le cerveau des cas graves de maladie d'Alzheimer par la perturbation du recyclage de la BACE1 (β-sécrétase 1 ou β-site Amyloid precursor protein-Cleaving Enzyme 1) qui produit la protéine β-amyloïde (Sorting nexin-4 regulates β-amyloid production by modulating β-site-activating cleavage enzyme-1 2017).
2. SNX4 est aussi impliquée dans une voie de ciblage vacuolaire qui permet aux cellules d'affiner la réponse autophagique en contrôlant le renouvellement des régulateurs positifs et négatifs de la transcription des ATG ou AuTYophaGy-related protein (Snx4-assisted vacuolar targeting of transcription factors defines a new autophagy pathway for controlling ATG expression 2021).
ESCPE-1 et CI-MRP
(Figure : vetopsy.fr d'après Simonetti et coll)
1. Lors de sa découverte, le rétromère a été considéré comme un complexe qui renvoie des récepteurs des endosomes périphériques vers le réseau trans-Golgi (TGN).
Les récepteurs du mannose 6-phosphate (MPR), en particulier le CI-MPR, font la navette entre le réseau trans-Golgi (TGN) et les endosomes : plusieurs hydrolases lysosomales sont délivrées ainsi par la voie endocytaire dans les lysosomes (Role of the mammalian retromer in sorting of the cation-independent mannose 6-phosphate receptor 2004).
Vous pouvez lire : Allosteric regulation of lysosomal enzyme recognition by the cation-independent mannose 6-phosphate receptor (2020).
2. À l'heure actuelle, il semble que le dimère SNX-BAR, SNX5/SNX6, constitue un complexe de revêtement, indépendant du rétromère, appelé ESCPE-1 (Endosomal SNX-BAR Sorting Complex for Promoting Exit 1).
- ESCPE-E transporterait CI-MRP et d'autres protéines transmembranaires vers le réseau trans-Golgi (TGN) par la reconnaissance directe d'un motif de tri (ΦxΩxΦ(x)nΦ) dans leurs queues cytosoliques dans lequel Φ est un résidu hydrophobe, Ω, un résidu aromatique et x, tout autre acide aminé (Molecular identification of a BAR domain-containing coat complex for endosomal recycling of transmembrane proteins 2019).
- La dynactine interagit avec le complexe d'enveloppe ESCPE-1 (Sequence-dependent cargo recognition by SNX-BARs mediates retromer-independent transport of CI-MPR 2017).
Autres SNX
1. D'autres nexines interviennent dans le tri des cargos : un résumé en est fait dans la figure suivante qui se concentre sur le système nerveux.
(Figure : vetopsy.fr d'après Vieira et coll)
Dans le système nerveux, les dysfonctionnements des nexines et des complexes de tri provoquent des troubles neurologiques génétiques, développementaux ou neurodégénératifs (Endosomal sorting and trafficking, the retromer complex and neurodegeneration 2019).
(Figure : vetopsy.fr d'après Vieira et coll)
En conclusion, la découverte des nexines qui peuvent trier les cargos et des nouveaux complexes comme les CCC et les retriever montre la grande complexité des voies de recyclage endocytaire.
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