With tyrosinekinase (ic)

M-CSF-Rc-kit

EGF-RPDGF-R

Flt3…

TNF-R(p75 and 55)

Fas/APO-1 (CD95)LTβR

NGF-RCD40CD30CD27

4-1 BBOX40

TRAMP(DR3)TRAILR (DR4)TRAILR (DR5)DCR1, DCR2

NH2

COOHG-CSF-Rgp130IL-12R

KH97AIC2AAIC2B

(βchain :IL-3

GM-CSFIL-5)

TPO

WSXWS

(CLASS I) (CLASS II) (CLASS III) (CLASS IV)

4 CYSTEINES

BOX 1IL-6-RIL-11-RCNTF-R

IL-2-R βIL-2-R γIL-4-RIL-3-R αIL-5-R αIL-7-RIL-9-RIL-13-RIL-15-RIL-21-RIL-23-RIL-27-R

GM-CFR-REpo-R

Prolactin-RGrowth hormone-R

HematopoietinR family

LIF-R IFNAR1IFNAR2

IFN-γ R1IFN-γ R2IL-10-RIL-19-RIL-20-RIL-22-RIL-24-RIL-26-RIL-28-RIL-29-R

Tissue factor

IL-1-R IIL-1-R II

IL-1-R AcpIL-18-RT1/ST2

IL-1F (5-10)

TLRs(1-10)

CCC-RsCC-RsC-R

CX3C-r

IL-17-RIL-17B-RIL-17C-RIL-17D-RIL-17E-RIL-17F-RIL-25-R

Ser/Thrkinase

TGF-β1,β2,β3-RActivin-RBMPs

IL-2-RαIL-15-Rα

IFN-Rs family TNF-Rsfamily TIR ffamilyIL-17family

Ig-like family(growth factor

Rs family)

Chemokinereceptors

familyTGFβ-Rfamily

Otherscytokinereceptors

Recepteursdes cytokines

Les récepteurs des cytokines I-Introduction Les cytokines sont des médiateurs qui permettent la communication cellulaire. Lors de la découverte des cytokines différents problèmes sont apparus : -la classification : On ne pouvait classer les cytokines en fonction de leur structure I. C’est la connaissance des récepteurs aux cytokines qui a permis cette classification. -la redondance : Différentes molécules agissants sur différents récepteurs peuvent avoir la même activité biologique. C’est la connaissance des récepteurs aux cytokines qui a permis d’expliquer cette redondance. -la pléiotropie : Le récepteur est exprimé sur un grand nombre de cellules donc différents signaux vont être envoyés et donc on aura différentes activités biologiques. Malgré cette pléiotropie on a une spécificité d’action en fonction de la nature de la cellule cible. Une cytokine peut être ainsi inhibitrice sur une cellule et activatrice sur une autre. C’est la connaissance des récepteurs aux cytokines qui a permis d’expliquer cette pléiotropie et cette spécificité. -la régulation : On observe un puissant phénomène de feed back négatif qui consiste en une inhibition de l’activité des récepteurs après liaison avec la cytokine. C’est la connaissance des récepteurs aux cytokines qui a permis d’expliquer cette régulation. II-Classification des cytokines 1)Récepteurs de classe I

a)Structure du récepteur de classe I

« Recepteur soluble-like »

P40

EBI3

CLF-1

CNTF Rs

« Cytokine-like »

P35 (IL-12)P19(IL-23)

P28(IL-27)P35 (EBI3/P35 )

CLC( CLC/CLF)

CLC(CLC/CNTF Rs)

1ere propriété :une seule jonction transmembranaire 2eme propriété :au niveau extracellulaire :-en NH2 terminal domaine, très conservé, avec 4 cystéines . -proche de la jonction transmembranaire un motif WSXWS (tryptophane, serine, aa quelconque, tryptophane, serine) 3eme propriété :au niveau intracellulaire :-aucune activité tyrosine kinase. Or le premier évènement après fixation du ligand sur son récepteur est la phosphorylation de résidu tyrosine de substrats intracellulaire. Cette phosphorylation est indispensable à l’induction d’une activité biologique. Donc cette absence d’activité tyrosine kinase du récepteur est une surprise ; -motif BOX1 riche en proline. Il est indispensable à l’induction du signal de conduction suite a la fixation du ligand sur son récepteur. Remarque :On a quelque variante au sein de cette famille de classe I. Exemples : -le récepteur a l’Il-3 a une duplication des domaines extracellulaires -le récepteur au G-CSF :3 domaines de fibronéctine se fixe entre le motif WSXWS et la jonction transmembranaire. -le récepteur à l’Il-6 a dans sa partie NH2 terminale un domaine Ig like. Exemples de récepteurs de classe I :récepteurs de l’Il2,3,4,5,6,7,8,9,11,12,13, GH, EPO, PRL

b)Exemple de la sous famille de l’IL12

Domaine intracellulaire (13-577 aa)

motif WSXWS

Cysteines

Box 1 - box 2 (PXP)

Aucune activité

tyrosine kinase

Domaine extracellulaire (208-603 aa)

(100 aa)

(100 aa)

(24-27 aa)

NH2-terminal

Il existe des sous familles de cytokines décrites généralement non pas par la structure du récepteur mais par celle de la cytokine. En effet, les cytokines sont généralement constituées d’une chaine polypeptidique, mais ce n’est pas vrai pour toutes les cytokines. Certaines sont composées de 2 chaines polypeptidiques. Ce sont donc des hétérodimères constitués de : -une chaine avec une activité cytokine like. -une chaine qui a les caractéristiques d’un récepteur soluble aux cytokines. Cette molécule possède un motif WSXWS et 4 cystéines mais pas de domaine transmembranaire et intracellulaire. Propriétés : Ces molécules a elles seules n’ont pas d’activité biologique. Il faut qu’elles s’associent pour former la cytokine active. Ces molécules doivent être associées pour sortir de la cellule. Exemples : L’association de P40 et de P35 donne Il-12 (rôle important dans la différenciation de TH1), P40 et p19 donne Il-13 (rôle important dans l’autoimmunité). 2)Récepteurs de classe II a)Structure du récepteur de classe II 1ere propriété :une seule jonction transmembranaire 2eme propriété :au niveau extracellulaire :-pas de motif WSXWS -2 cystéines en NH2 terminal et 2 cystéines proches de la jonction transmembranaire. 3eme propriété :au niveau intracellulaire :-aucune activité tyrosine kinase. - motif BOX1 riche en prolines. Remarque : On a quelques variantes au sein de cette famille de classe II. Le récepteur à l’INF α/β a une duplication de sa partie extracellulaire comparé au récepteur à l’INFγ.

b)Sous familles -INFα/β et l’INFγ -famille de l’Il-10 :elle regroupe IL-19,20,22,24,26 et IL28a/b et IL29 qui sont en fait les IFNsγ1,2,3. c)Activités biologiques Réponse antivirale : INFα/β et IL-28a/b et IL-29 Action sur la réponse immunitaire : l’INFγ 3)Récepteurs de classe III Cette classe III comprend les récepteurs au TNF et les Death Receptors.

a)Structure du récepteur de classe III 1ere propriété :une seule jonction transmembranaire 2eme propriété :au niveau extracellulaire :Répétition de domaine riche en cysteines.

3eme propriété :au niveau intracellulaire :-aucune activité tyrosine kinase. - pas de motif BOX1 riche en prolines. Les Death Receptors (DR) possède en plus au niveau intracellulaire un Death Domaine (DD). Ce domaine de mort permet des interactions avec d’autres protéines qui vont permettre l’activation des caspases et donc l’induction de l’apoptose. Exemple de DR : FAS , TNF1, DR3 et DR4, DR5 qui sont spécifique de TRAIL. b)Récepteurs leurres TRAIL se lie sur DR4 ou DR5 et va induire l’apoptose. Cependant TRAIL peut se lier à des récepteurs leurres comme DcR1 et DcR2 situés au niveau de la membrane plasmique de la cellule. DcR1 et DcR2 ont la même partie extracellulaire de liaison au ligand TRAIL, mais DcR1 n’a pas de région intracellulaire et DcR2 a une petite région intracellulaire sans DD. Ainsi le ligand se lie a ces récepteurs leurres et n’induit pas l’apoptose. Ces molécules sont des moyens de défense d’une cellule contre l’apoptose induite. Elles empêchent l’effet biologique de TRAIL. 4)Récepteurs de classe IV Cette classe comprend la famille des récepteurs à l’Il-1 et les TOLL like receptors. C’est donc la famille des Toll Interleukine-1 Receptor. La famille des récepteurs à l’IL1 comprenne :RIL-1, RIL-18 et RIL-33(T1/ST2).

a)Structure du récepteur de classe IV

Death Receptors (DR)

Death domain

Fas CD95 APO1

CD95L FasL

TNF

TNF R1

APO 3L

DR3 APO3

DcR1 DR4 or DR5 DcR2

TRAIL APO2L

Death Receptors (DR)

Death domain

Fas CD95 APO1

CD95L FasL

TNF

TNF R1

APO 3L

DR3 APO3

DcR1 DR4 or DR5 DcR2

TRAIL APO2L

Human Toll (unknown ligands)

R1 R2 R3 R4 R5IL

-1R I

IL-1

R II

IL-1

Ra cp

IL-1

R rp

IL-1

8RT1/S

T2

MyD88

+ IL-18RAcp + IL-1rp2+ 6 new members: IL-1F (5-10)

+ TLR 6-13

IL-1 R Toll-like R

Human Toll (unknown ligands)

R1 R2 R3 R4 R5IL

-1R I

IL-1

R II

IL-1

Ra cp

IL-1

R rp

IL-1

8RT1/

ST2

MyD88

+ IL-18RAcp + IL-1rp2+ 6 new members: IL-1F (5-10)

+ TLR 6-13

IL-1 R Toll-like R

1ere propriété :une seule jonction transmembranaire 2eme propriété :au niveau extracellulaire :3 domaines Ig like répétitifs pour le récepteur à IL1. ;domaine riche en leucines pour les Toll like receptors. 3eme propriété :au niveau intracellulaire. Elle est commune aux 2 sous famille ce qui a permis leur unification. Remarque : Chez la drosophile les chercheurs ont connu la molécule Toll like réceptor. On observe une homologie entre les récepteurs Toll de la drosophile et les récepteurs à l’IL-1 des mammifères au niveau intracellulaire. b)Mécanisme d’action Chez les récepteurs Toll de la drosophile et chez les récepteurs à l’IL-1 ont observe une homologie dans le mécanisme d’action. Pour le récepteur à l’IL-1 :Il n’a pas d’activité tyrosine kinase. Il va activer la kinase IRAK. Celle-ci va phosphoryler IkB pour libérer NFkB. NFkB rentre dans le noyau et active la transcription d’un certain nombre de gènes impliqués dans les réponses inflammatoire et immune. 5)Famille des récepteurs à l’IL-17 On observe 6 molécules différentes d’IL-17 : IL-17a,b,c,d,e,f. On a en revanche que 4 récepteurs. IL-17 permet la synthèse d’autres cytokines pro inflammatoires. La cellule naïve vierge selon son microenvironnement se différencie en TH1, TH2 ou TH17. En présence d’IL6 et de TGFβ, la cellule naïve vierge se differencie en TH17. Celle ci produit de l’IL-17 en grande quantité. Régulation de la différenciation en TH17 :

d Toll

Mammals Drosophila

Pelle

Cactus

Dorsal

- Dorsoventral polarity - Anti-microbial peptide production

IRAK (IL-1 receptor

associated Kinase)

I-κκκκB

Rel/NF-κκκκB

IL-1 regulated gene

Immune and Inflammatory responses

Toll-IL-1 Receptor

(TIR) Family

d Toll

Mammals Drosophila

Pelle

Cactus

Dorsal

- Dorsoventral polarity - Anti-microbial peptide production

IRAK (IL-1 receptor

associated Kinase)

I- κκκκB

Rel/NF- κκκκB

IL-1 regulated gene

Immune and Inflammatory responses

Toll-IL-1 Receptor

(TIR) Family

-TH1 et TH2 libèrent des cytokines qui vont inhiber la formation de TH17 -L’IL-27 active la formation de TH1 mais inhibe celle de TH2 et de TH17. -IL-23 maintien la cellule en état activé. Cas de l’IL-25 (correspond à l’IL-17e) IL-25 est produite dans le poumon en réponse à certains allergènes comme le pollen. Son récepteur est exprimé sur les cellules naïve ainsi que sur les cellules TH2. Ainsi si on empêche l’effet de l’IL-25, on va inhiber la réponse asthmatique. On ne connaît pas encore le mécanisme d’action d’IL-25. 6)Autres familles a)Famille des cytokine à domaine Ig like 1ere propriété :une seule jonction transmembranaire 2eme propriété :au niveau extracellulaire :5 domaines Ig like répétitifs 3eme propriété :au niveau intracellulaire : présence d’une activité tyrosine kinase. Exemples :MCSF,EGFR,PDGFR.. b)Chimiokines Elles possèdent 7 domaines transmembranaires. Elles induisent la migration vers d’autres cellules. c)Famille des TGFβ Les récepteurs ont une activités sérine thréonine kinase au niveau intracellulaire. d)2 autres chaines Ce sont la chaine α de l’IL-2 et la chaine α de l’IL-4. Cette classification permet de savoir sur quoi on travaille quand on rencontre une molécule : R : Ckit superfamille des Ig avec TK intrinsèque Ligand : SCF (Stem Cell Factor) Cmpl Famille des récepteurs des hématopoïétines TPO (thrombopoïétine) Flt 3 Superfamille des Ig avec TK intrinsèque Ligand de Flt 3 T1/ST2 Superfamille des Ig sans TK intrinsèque analogue avec IL-1R type 1

Ligand de T1/ST2 III-Redondance Définition :2 cytokines différentes induisent la même activité biologique alors qu’elles agissent sur 2 récepteurs différents. Pour comprendre cette redondance on va étudier le fonctionnement du récepteur. Ici on va étudier le cas du récepteur à l’IL-6. 1)Le récepteur à l’IL6

a)Le récepteur à l’IL-6 :

-Il est composé :-d’un domaine Ig like -d’un motif WSXWS -d’une jonction transmembranaire. -Il a un PM de 80kDA, on l’appelle donc aussi la GP80 ou la chaine α. 2 problèmes :-la région intracellulaire est courte. Comment le récepteur peut transmettre le signal ? -Apres transfection du gène du récepteur à l’IL-6 dans une cellule qui n’exprime pas le récepteur, la protéine reconnaît IL-6 avec une faible affinité. Alors qu’une cellule exprimant classiquement ce récepteur répond à l’IL-6 avec une forte activité.

b)Expériences :

Exp 1 :-On prend une cellule qui répond à l’IL-6 ( exprime la GP80 à sa surface). -On marque les molécules de surface -On injecte de la digitonine qui entraîne une lyse membranaire. -On injecte un Ac anti-GP80 résultats :lignes 1 et 3 :immunoprécipitation de la GP80. Exp 2 :-même expérience + incubation avec IL-6 froide. Résultats : lignes 2 et 4 : co-immunoprécipitation de la GP80 et de la GP130. Ccl 1 :IL-6 se fixe à la GP80, ce complexe va être capable de recruter une autre protéine la GP130. Or une cellule qui n’exprime que la GP80 : faible affinité du récepteur pour IL-6 Cette cellule transfectée avec le gène de la GP130 : haute affinité Ccl2 : GP130 permet la haute affinité du récepteur pour IL-6. Remarque : La GP130 appartient à la famille de classe 1 et a une longue partie transmembranaire. Exp3 : -On prend une cellule qui ne répond pas à l’IL-6 -On injecte le récepteur soluble à l’IL-6 (sans sa partie intracellulaire et transmembranaire).

-digitonine + Ac anti GP80= pas d’immunoprécipitation -digitonine + Ac anti GP80 + IL6 froide= pas d’immunoprécipitation - digitonine + Ac anti GP80 + Récepteur soluble= pas d’immunoprécipitation - digitonine + Ac anti GP80 + Récepteur soluble + IL6 froide=immunoprécipitation de la GP130. Ccl :La GP130 ne lie pas l’IL-6. Mais la GP80 se lie à l’IL-6, cet ensemble soluble sert à recruter la GP130 même en absence du domaine intracellulaire de la GP80. Exp4 :-On prend une cellule qui ne répond pas à l’IL-6 :BAF -GP80 soluble + la GP130= la cellule meurt -GP80 soluble + GP130 + une dose croissante d’IL-6.=la cellule prolifère Ccl : Ce n’est pas la partie intracellulaire de la GP80 qui permet la transduction du signal mais la GP130 qui a reconnu le complexe GP80 /IL-6.

c)Problème

Or la GP130 n’a pas d’activité tyrosine kinase intrinsèque. Cependant on observe une région de la GP130 indispensable au signal, la BOX1 :-région proche de la jonction transmembranaire. -riche en proline (toutes les prolines sont indispensables à la transduction du signal) -permet la fixation de la tyrosine kinase intrinsèque. Remarques : -Ceci est vrai pour les récepteurs de classe I et II. -pour IL-2R : Ce récepteur est un hétérotrimère, le récepteur se lie au récepteur et ce complexe s’associe a 2 autres chaines pour former un récepteur de haute affinité. -pour GCSF : C’est un homodimère. 2) Le fonctionnement du récepteur de cytokines. Une chaine spécifique reconnaît spécifiquement le ligand avec une faible affinité. Cette chaine ne transmet pas le signal à elle toute seule. Ce complexe va s’associer à une autre chaine (qui ne reconnaît pas le ligand mais reconnaît le complexe chaine/ligand). Cet ensemble forme un récepteur de haute affinité qui permet la transmission du signal.

Une chaînespécifiquedu ligand

Une chaîneindispensableà la transmission du signal

signal

Composition multimérique des récepteurs de cytokines

Une chaînespécifiquedu ligand

Une chaîneindispensableà la transmission du signal

signal

Composition multimérique des récepteurs de cytokines

Remarques :-pour la majorité des cytokines : Les 2 chaines du récepteur jouent un rôle dans la transduction du signal. Le ligand va permettre le rapprochement des 2 chaines sur lesquelles sont liés les TK (au niveau de la BOX1). Ainsi le ligand permet le rapprochement des 2 TK qui vont s’autoactiver et phosphoryler les substrats intracellulaires. -pour IL-6 : La chaine α n’a pas de rôle dans la transduction du signal. Ainsi il faut 2 GP130 pour que le récepteur fonctionne. La chaine α va s’associer aux 2 GP130 suite à la fixation du ligand. Les 2 TK vont se rapprocher, s’autoactiver et phosphoryler les substrats. 3) Redondance Une chaine du récepteur va se lier au ligand. Une deuxième chaine se lie au complexe et est responsable de la haute affinité du récepteur. On remarque que cette chaine est partagé avec différents récepteurs. On peut donc comprendre qu’il y a des activités biologiques en commun puisqu’il y a une partie commune entre ces récepteurs. Ainsi ce partage de chaines entre les différents récepteurs permet d’expliquer la redondance. Exemples :- IL-3, GMCSF et IL-5 n’ont pas les mêmes activités biologiques, mais elles en ont en commun. Ceci s’explique par le partage d’une chaine βc (commune) -Famille de l’IL-6 partage la GP130. 4)Exemple : X SCID.( Immunodéficience sévère lié à l’X)

a)Description de la pathologie

Phénotype :- absence quasi complète de LT - absence de cellules NK - petit défaut en LB Cause : mutation du gène codant la chaine γ du R IL2 (au niveau du chromosome X). Problème :IL2 n’a pas de rôle dans l’ontogénie des LT.

b)Explications

La chaine γ est une chaine partagée entre différents récepteurs :RIL-2, RIL-4, RIL-7, RIL-9, RIL-15, RIL-21.

TSLP

TS

LP R

IL-13

IL-1

3R

Remarques : Les récepteurs de l’IL-2 et de l’IL-15 ont 2 chaines en commun : la chaine β et la chaine γ. -absence de LT : La chaine γ commune intervient dans le récepteur à l’IL-7 qui est nécessaire à l’ontogénie des LT. -absence de cellules NK : La chaine γ commune intervient dans le récepteur à l’IL-15 qui est nécessaire à la formation des cellules NK. -petit défaut de LB : La chaine γ commune intervient dans les récepteurs à l’IL-4 et à l’IL-2 qui sont nécessaire au LB. Permet d’affiner la classification des récepteurs de classe I : Soit ces récepteurs fonctionnent par :-homodimérisation :GCSF,EPO,GH,PRL. -soit par hétero di ou trimérisation : *famille de l’IL-3 avec pour chaine commune la βc *famille de l’IL6 avec pour chaine commune la GP130 *famille de l’IL2 avec pour chaine commune la γc *cas de l’IL-13 cas de l’IL-13 :IL-13 et IL-4 ont beaucoup d’activités biologiques en commun. On a donc pensé que l’IL13 fonctionne grace à la chaine γc. Or ce n’est pas le cas, le partage de chaines n’explique donc pas cette redondance ??? Si : le RIL4 utilise une chaine α qui va s’associer à la chaine γc. Le RIL-13 utilise une chaine α spécifique ainsi que la chaine α du RIL-4. IV- Signaux de transduction. 1)Récepteur à activité tyrosine kinase intrinsèque Le ligand rapproche les 2 chaines, elles s’autoactivent. Ces tyrosine kinases vont phosphoryler les tyrosines situées sur la partie intracytoplasmique du récepteur. Ces tyrosines phosphorylées forment un site SH2 reconnu par des motifs SH2. Ainsi une protéine à motif SH2 va reconnaître cette tyrosine phosphorylée et activer le système des MAPkinases. Puis translocation des MAPkinases dans le noyau et activation de la transcription de certains gènes. 2)Récepteur sans activité tyrosine kinase intrinsèque a)Les différentes voies Pour transmettre le signal les récepteurs utilisent des TK intracytoplasmiques appartenant à la famille des JAKs :-liaison intracytoplasmique du récepteur à JAK -liaison de JAK au niveau d’une molécule transductrice, selon différentes voies possibles : *la voie des MAPkinases *la voie des PI3kinases *la voie des STATs

b)mécanisme de la voie JAK/STAT Les STATs sont des facteurs de transcription. Ils sont situés dans le cytoplasme à l’état latent. Les STATs ont un motif SH2 (et un motif SH3 dont on ne connaît pas bien le rôle). -Une chaine spécifique reconnaît spécifiquement le ligand avec une faible affinité. Ce complexe s’associe à une autre chaine pour former un récepteur de haute affinité. -Cette fixation du ligand entraine un rapprochement des JAKs -autoactivation des JAKs -JAK phosphoryle les tyrosines de la partie intracytoplasmique du récepteur. -Le motif SH2 de STAT reconnaît ces tyrosine phosphorylées -Fixation de STAT -Phosphorylation de STAT par JAK -Libération et dimérisation de STAT -Translocation dans le noyau -Activation de la transcription de certains gènes. c)Spécificité d’action Les JAKs ? Il n’existe que 4 types de JAKs. Ainsi les JAKs ne sont pas les médiateurs de la spécificité d’action des cytokines. Exemple1 : IL-2 et IL-4 vont se servir pour transmettre leurs signaux des mêmes JAKs (1 et 3). Dans un cas STAT5 va être phosphorylé et dans l’autre c’est STAT6 qui va l’être. Exemple2 : IL-2 pour transmettre le message va activer JAK1 et 3,qui vont activer STAT5. La prolactine (PRL) va activer JAK2 qui va activer lui aussi STAT5 Ccl :Les JAKs ne peuvent donner la spécificité d’action des cytokines.

Expérience avec la GP130 Dans la partie intracellulaire de la GP130 on observe 5 tyrosines (Y1,2,3,4,5). On enlève chaque cytokine l’ une après l’ autre pour connaître laquelle joue un rôle. Ainsi en absence de Y2 il ya toujours une activation des JAK mais pas de STAT3. Or le motif SH2 reconnait la tyrosine phosphorylée dans un certain consensus. On remarque qu’en absence de l’acide glutamique (Q) situé 3 aa plus loin, cette tyrosine STAT n’est plus activée. La tyrosine Y2 est bien dans un contexte particulier avec un Q indispensable au signal. Expérience sur le R EPO Ce récepteur active toujours STAT5 et jamais STAT3. On greffe à ce récepteur dans sa partie intracytoplasmique le motif consensus : Tyrosine phosphorylée plus 3 aa plus loin un Q. Alors il y a activation par le récepteur de STAT3. Conclusion La région intracellulaire et plus particulièrement le contexte de présentation de la tyrosine jouent donc un rôle essentiel dans la spécificité de la réponse aux cytokines. Ce qui est important dans la spécificité du signal : -la voie de transduction induite par la fixation du ligand

Non-specificity of JAK

IL-2 IL-4 IL-2 PRL

JAK 1, JAK 3 JAK 1, JAK 3 JAK 2

STAT 5 STAT 6 STAT 5

CHOICE OF STATs (and other substrates ) IS SPECIFIED BY MODULAR TYROSINE-BASED MOTIFS IN CYTOKINE RECEPTORS

gp130

EGFR

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y 1

Y 2

Y 3

Y 1

Y 2

Y1

+ +

JAK

Stat 3

EPOR

EGFR

GYMPQ GYMPA

(N. Stahl et al, Science, 1995, 267, 1349)

Y2 = YXXQ

+ +

+ +

+ + +

++

P

-la cinétique -l’interaction avec d’autres protéines présentes dans le cytoplasme ou le noyau. V-Mécanisme de régulation. 1)Les phosphatases Expérience Des souris déficientes en une phosphatase HCP (hematopoietic cell phosphatase) meurent par surprolifération des cellules hématopoïétiques. Cependant ce phénomène est grossier et n’explique pas la régulation fine de la transmission du signal. 2)Famille des SOCS

Les CIS (Cytokines Inductible SH2-containing protein) - La synthèse de cette molécule est induite par la fixation du FT STAT5 sur le site GAS de son promoteur. - CIS possède un même site SH2 que STAT5. CIS va donc entrer en compétition avec STAT5 Les molécules de la famille des SOCS (Suppressive of Cytokine Signal) possèdent toutes un site SH2 et un site SOCS.Elles ont différents modes de fonctionnements : -inhibition de JAK -fixation sur le récepteur

αααα ββββ

CIS

IL-3 GM-CSF EPO IL-2

CK

YP

αααα ββββ

IL-3 GM-CSF EPO IL-2

CK

YP

STAT 5

CIS

GAS motifs

STAT 5

CIS (Cytokine-Inducible-SH2- containing protein)

Negative regulation of signals transduced by cytokine receptors

JAKJAK

Y

YY

YY

JAKJAK

Y*

CK

Y*Y STAT

Y* Y*

PIAS

SHPYY

**

SO CS

Y* Y* Transcription

*

CIS

1

2

3

45

Ubiquitin proteasome degradation

CKR

VI-Récepteurs solubles 1)Formation des récepteurs aux cytokines Les récepteurs solubles peuvent être formés de différentes façons : -par épissage alternatif de l’ARNm, -par cassure par une enzyme protéolytique. Elle va libérer le récepteur soluble de la région transmembranaire. 2)Rôles des récepteurs solubles : Effet antagoniste : bon moyen de feed back par compétition avec le récepteur membranaire dans le temps et dans l’espace. Exemple : récepteurs solubles du TNF dans le traitement de la polyarthrite rhumatoïde Effet carrier : protège la cytokine de la protéolyse. Cela va augmenter sa durée de vie et permet son transport à distance jusqu’à la rencontre avec un récepteur de très haute affinité (> à celle du récepteur soluble).La conséquence in vivo est un amplification du signal. Effet agoniste : dans certains cas (où la chaîne α n’a aucun rôle de transduction du signal) on va faire marcher une cytokine qui normalement n’a aucune action sur la cellule. Exemple : IL-6 et GP130 3)Virus et R des cytokines Il existe des virus qui synthétisent des récepteurs solubles à effet principalement antagoniste. Cela leur permet de se défendre contre la réponse immunitaire, en inondant l’organisme de ces récepteurs. VII-Pathologie des récepteurs des cytokines Le SCID X avec mutation de la γc en général, mais cette mutation n’explique pas tout car parfois, on retrouve des patients avec le même phénotype et une mutation de JAK3 uniquement. Jak3 n’est activée que par la γc et la γc a besoin de Jak3 pour la transduction du signal.