Cartaud, Annie

Cartaud, Jean

Strochlic, Laure

Érudit

Érudit est un consortium interuniversitaire sans but lucratif composé de l'Université de Montréal, l'Université Laval et l'Université du Québec àMontréal. Il a pour mission la promotion et la valorisation de la recherche. Érudit offre des services d'édition numérique de documentsscientifiques depuis 1998.Pour communiquer avec les responsables d'Érudit : info@erudit.org Article « Un nouveau partenaire de MuSK à la jonction neuromusculaire, la 14-3-3 γ, réprime latranscription des gènes synaptiques / 14-3-3 γ, a novel partner of MuSK downregulates synapticgene transcription at the neuromuscular junction » Laure Strochlic, Annie Cartaud et Jean CartaudM/S : médecine sciences, vol. 21, n° 5, 2005, p. 467-469.   Pour citer cet article, utiliser l'information suivante : URI: http://id.erudit.org/iderudit/010952arDOI: 10.7202/010952arNote : les règles d'écriture des références bibliographiques peuvent varier selon les différents domaines du savoir.Ce document est protégé par la loi sur le droit d'auteur. L'utilisation des services d'Érudit (y compris la reproduction) est assujettie à sa politiqued'utilisation que vous pouvez consulter à l'URI https://apropos.erudit.org/fr/usagers/politique-dutilisation/Document téléchargé le 9 février 2017 01:09marqueurs qui définissent les CSH estbien localisée au niveau des îlots aor-tiques, mais également par des celluleslocalisées au sein des plages sous-aor-tiques (Figure 1).Définition d’un modèle alternatifde production des CSHL’ensemble des données que nous avonsobtenues [9] montrent que les CSH,identifiées par leur phénotype (CD45-, c-kit+, AA4.1+, CD41+, CD31+) sont locali-sées, non seulement dans le plancheraortique, mais aussi dans le mésen-chyme sub-aortique. Ces résultats dési-gnent donc les plages sous-aortiquescomme le site de production des CSH, etnon pas le plancher aortique, où la pré-sence de CSH semble plutôt refléter leurlibération dans la circulation sanguine,préalable à la colonisation du foie fœtal.Les perspectives ouvertes par ce travail[9], et en particulier la caractérisation dela fonction des composants des plagessous-aortiques dans la formation desCSH, pourraient déboucher sur l’identifi-cation de signaux impliqués dans la diffé-renciation de cellules mésodermiques endérivés hématopoïétiques. Ces connais-sances seront fondamentales pour lamanipulation des cellules souchesembryonnaires dans leur différenciationvers la voie hématopoïétique. ◊A new model for intra-embryonichematopoietic stem cell generationRÉFÉRENCES1. Godin I, Cumano A. The hare and the tortoise:an embryonic haematopoietic race. Nat Rev Immunol2002; 2: 593-604.2. Manaia A, Lemarchandel V, Klaine M, et al. Lmo2and GATA-3 associated expression in intraembryonichemogenic sites. Development 2000; 127: 643-53.3. Marshall CJ, Moore RL, Thorogood P, et al. Detailedcharacterization of the human aorta-gonad-mesonephros region reveals morphological polarityresembling a hematopoietic stromal layer. Dev Dyn1999; 215: 139-47.4. Jaffredo T, Gautier R, Eichmann A, Dieterlen-Lievre F.Intraaortic hemopoietic cells are derived fromendothelial cells during ontogeny. Development1998; 125: 4575-83.5. Nishikawa SI, Nishikawa S, Kawamoto H, et al.In vitro generation of lymphohematopoietic cellsfrom endothelial cells purified from murine embryos.Immunity 1998; 8: 761-9.6. De Bruijn MF, Ma X, Robin C, et al. Hematopoieticstem cells localize to the endothelial cell layerin the midgestation mouse aorta. Immunity 2002;16: 673-83.7. North TE, de Bruijn MF, Stacy T, et al. Runx1expression marks long-term repopulatinghematopoietic stem cells in the midgestation mouseembryo. Immunity 2002; 16: 661-72.8. Oberlin E, Tavian M, Blazsek I, Peault B. Blood-forming potential of vascular endothelium in thehuman embryo. Development 2002; 129: 4147-57.9. Bertrand JY, Giroux S, Golub R, et al. Characterizationof purified intraembryonic hematopoietic stem cellsas a tool to define their site of origin. Proc Natl AcadSci USA 2005; 102: 134-9.10. Mikkola HK, Fujiwara Y, Schlaeger TM, et al.Expression of CD41 marks the initiation of definitivehematopoiesis in the mouse embryo. Blood 2003;101: 508-16.NOUVELLES   MAGAZINE467M/S n° 5, vol. 21, mai 2005Un nouveau partenairede MuSK à la jonctionneuromusculaire, la 14-3-3 γ, réprimela transcription des gènessynaptiquesLaure Strochlic, Annie Cartaud, Jean Cartaud> Les jonctions neuromusculaires s’éta-blissent à la suite d’interactions com-plexes entre les terminaisons axonalesdes motoneurones, les fibres muscu-laires et les cellules de Schwann. Lagenèse de la jonction neuromusculaireculmine avec la formation de deuxdomaines spécialisés du nerf et dumuscle, la terminaison présynaptiqueimpliquée dans la libération de l’acétyl-choline (ACh), et l’appareil postsynap-tique responsable de la reconnaissancede l’ACh et de la dépolarisation de lamembrane. La membrane postsynap-tique assure ces fonctions sur la based’une accumulation de récepteurs del’ACh. L’efficacité de la transmissionsynaptique est renforcée par la juxtapo-sition précise des sites de libération del’ACh (les zones actives présynaptiques)et des récepteurs postsynaptiques quiassure leur activation rapide (de l’ordrede la microseconde). Une telle organisa-tion suggère que des mécanismes com-plexes de signalisationentre le motoneurone etla fibre musculaire sontnécessaires à la coordi-nation de la différencia-tion pré- et postsynap-tique. La formation de l’appareilpostsynaptique requiert,outre le récepteur del’ACh, au minimum troiscomposants : l’agrine, un héparane sul-fate protéoglycane sécrété par le nerf,un récepteur tyrosine kinase spécifiquedu muscle (MuSK), la pièce centrale ducomplexe récepteur de l’agrine, et larapsyne, une protéine extrinsèquenécessaire à l’agrégation du récepteurde l’ACh [1]. L’activation de MuSK (parphosphorylation de tyrosines) parl’agrine déclenche en aval une cascaded’événements aboutissant au recrute-ment du récepteur de l’ACh via la rap-NOUVELLEBiologie cellulairedes membranes,Institut Jacques Monod,CNRS UMR 7592, UniversitésParis 6 et Paris 7,2, place Jussieu,75251 Paris Cedex 05, France.cartaud@ijm.jussieu.fr83406 453-473  17/05/05  08:50  Page 467syne. L’invalidation chez la souris desgènes codant pour chacun de ces troiscomposants entraîne des perturbationsmajeures de la synaptogenèse, notam-ment l’absence de différenciation post-synaptique [2]. La jonction neuromus-culaire comprend aussi une spécialisa-tion du cytosquelette et des noyauxsous-neuraux encore appelés noyauxfondamentaux. Certains gènes muscu-laires tels que les gènes codant pour lessous-unités du récepteur de l’ACh sonttranscrits préférentiellement par cesnoyaux sous-neuraux, entraînant uneconcentration locale des messagers cor-respondants [3]. Deux facteurs exprimésdans les motoneurones et libérés dansl’espace synaptique, la neuréguline(NRG)-1 et l’agrine sont susceptiblesd’être impliqués dans ce processus. Dansles myotubes en culture, l’activation desrécepteurs ErbB (RTK de la famille durécepteur de l’epidermal growth factor)par la NRG stimule la transcription desgènes des sous-unités α, δ et ε durécepteur de l’Ach et celle d’autres gènescodant pour des protéines synaptiques(utrophine, rapsyne…) via les voies de laMAP-kinase (ERK), c-Jun kinase (JNK) etde la phosphatidyl inositol-3 kinase(PI3K). Ces voies phosphorylent en avalle facteur de transcription GA-bindingprotein (GABP) qui se fixe sur uneséquence régulatrice spécifique desgènes synaptiques, la boîte N.Cependant, le rôle de la NRG neuronaledans l’activation des gènes codant pourle récepteur de l’ACh reste à démontrer invivo. En revanche, l’activation MuSK invivo est suffisante pour induire la forma-tion d’un appareil postsynaptique ecto-pique incluant la transcription compar-timentée des gènes codant pour lesrécepteurs de l’ACh en l’absence de ter-minaison nerveuse, donc de NRG neuro-nale [4]. La recherche des partenaires de MuSKimpliqués dans l’agrégation des pro-téines synaptiques, ou dans la transcrip-tion de ces gènes, est une étape indis-pensable pour comprendre les méca-nismes de la différenciation de la jonc-tion neuromusculaire. Les recherchesmenées par différentes équipes ontconduit à la découverte de l’adaptateurmoléculaire dishevelled (Dvl1) [5],d’une molécule de signalisation, la tyro-sine kinase Abelson [6], et de la géra-nylgéranyltransférase I [7]. Ces diffé-rentes molécules jouent un rôle clé dansle recrutement du récepteur de l’ACh enparticipant à la réorganisation du réseaud’actine cortical via les petites GTPasesde la famille Rho (Rac/Cdc 42) et lasérine/thréonine kinase PAK1. CesGTPases, requises dans le mécanismed’agrégation du récepteur de l’ACh [6],activent également la transcriptionsynaptique en stimulant la voie JNK enaval du complexe Agrine/MuSK [9]. Au sein de notre équipe, nous avonsrecherché les différents composants ducomplexe MuSK par une approche pro-téomique fondée sur le pontage chi-mique de MuSK à ses partenaires dansson environnement membranaire(membrane postsynaptique purifiée àpartir des organes électriques du pois-son torpille). Les complexes de MuSKsolubilisés ont ensuite été purifiés parimmunoaffinité. Après séparation, lesproduits de pontage de MuSK ont étéanalysés par spectrométrie de masseMALDI-TOF. Parmi plusieurs partenairespotentiels de MuSK, nous avons identi-fié la protéine 14-3-3 γ [10]. Les pro-téines 14-3-3 constituent une familleémergente d’adaptateurs moléculairesimpliqués dans de nombreux processusde signalisation cellulaire [11]. Ellesfonctionnent en interagissant avec denombreuses cibles moléculaires (plusde 100 sont aujourd’hui connues). Laprotéine 14-3-3 γ, seule isoformeexprimée dans le muscle, est co-locali-sée avec les récepteurs de l’ACh à laM/S n° 5, vol. 21, mai 2005468Figure 1. Le complexe MuSK/14-3-3 γ à la jonction neuromusculaire. La protéine 14-3-3 γ inhibela transcription des gènes synaptiques en interférant avec la voie de signalisation NRG/ErbB, enbloquant la protéine Raf-1 dans une conformation inactive. Cette inhibition empêche l’activa-tion de la voie ERK, la phosphorylation de la GA-binding protein (GABP) et sa fixation sur la boîteN (N) des promoteurs des gènes synaptiques. La 14-3-3 γ étant active sous forme dimérique, lessites respectifs d’interaction avec MuSK ou Raf-1 sont probablement portés par chaque mono-mère. La voie de la phosphatidyl inositol-3 phosphate kinase n’est pas représentée. Ach : acé-tylcholine ; E : boîte E, site de fixation des facteurs de transcription myogéniques (MyoD…) ;RACh : récepteur de l’acétylcholine.83406 453-473  17/05/05  08:50  Page 468jonction neuromusculaire. En collabo-ration avec les équipes de LaurentSchaeffer (ENS, Lyon, France) et deJean-Pierre Changeux (InstitutPasteur, Paris, France), nous avonsmontré que la surexpression de la 14-3-3 γ dans des myotubes en culture oudans les fibres musculaires in vivoréprime spécifiquement l’expression deplusieurs gènes synaptiques [10]. Deplus, après électroporation in vivo de1a 14-3-3 γ dans les muscles de souris,la distribution des agrégats de récep-teur de l’ACh dans la membrane postsy-naptique est anormale. Parmi les ciblesconnues des protéines 14-3-3, se trou-vent deux effecteurs de la voieNRG/ErbB, la PI3K et Raf-1, une kinasede la voie ERK. Nous avons mis en évi-dence le fait que la surexpression de la14-3-3 γ inhibe la transcription desgènes rapporteurs synaptiques, induitepar PI3K ou Raf-1 constitutivementactifs, dans les myotubes en culture[10]. L’ensemble de ces résultatsindique que le complexe MuSK/14-3-3γ régule l’expression des gènes synap-tiques à la jonction neuromusculaire(Figure 1). Cette découverte renforcel’hypothèse selon laquelle MuSK estl’élément central dans la formation etle maintien de la synapse, responsableà la fois de la localisation des pro-téines de la membrane postsynaptiqueet de la régulation de l’expression desgènes synaptiques. Dans cette hypo-thèse, la 14-3-3 γ serait le lien entreMuSK et la cascade de signalisationNRG/ErbB, cela suggérant la possibilitéd’un dialogue entre les voies activéespar la NRG et l’agrine (Figure 2).Restent à découvrir les mécanismes derégulation de l’interaction MuSK/14-3-3 γ. Le domaine cytoplasmique deMuSK, comme beaucoup de ligands desprotéines 14-3-3, possède deuxséquences consensus de liaison(RSxSxP et Rx1-2Sx2-3S) qui contiennentdes résidus sérine. La phosphorylationd’au moins un de ces résidus est néces-saire à la liaison de la 14-3-3 à sesligands. On peut donc imaginer que dessignaux différents de l’agrine contrô-lent l’interaction MuSK-14-3-3 γ. ◊14-3-3 γ, a novel partnerof MuSK downregulates synaptic genetranscription at the neuromuscularjunctionRÉFÉRENCES1. Ruegg MA, Bixby JL. Agrin orchestrates synapticdifferentiation at the vertebrate neuromuscularjunction. Trends Neurosci 1998 ; 21 : 22-7.2. Sanes J, Litchman JW. 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Cooperativeregulation by Rac and Rho of agrin-inducedacetylcholine receptor clustering in muscle cells.J Biol Chem 2003 ; 278 : 6450-5.9. Lacazette E, Le Calvez S, Gajendran N, Brenner HR.A novel pathway for MuSK to induce key genesin neuromuscular synapse formation. J Cell Biol 2003 ;161 : 727-36.10. Strochlic L, Cartaud A, Mejat A, et al. 14-3-3 γassociates with muscle-specific kinase and regulatessynaptic gene transcription at vertebrateneuromuscular synapse. Proc Natl Acad Sci USA2004 ; 101 : 18189-94.11. Van Hemert MJ, de Steensma HY, van Heusden GPH.14-3-3 proteins: key regulators of cell division,signalling and apoptosis. BioEssays 2001 ;23 : 936-46.NOUVELLES   MAGAZINE469M/S n° 5, vol. 21, mai 2005Figure 2. Dialogue entre les voies de signalisation de MuSK et ErbB. Le recrutement de la 14-3-3γ par MuSK positionnerait cette dernière près de la membrane où elle serait susceptible d’inac-tiver Raf-1, un effecteur de la voie ERK stimulé par NRG/ErbB. La phosphorylation de sérines pré-sentes dans les sites consensus de liaison de la 14-3-3 du domaine cytoplasmique de MuSK,serait induite par un signal encore non identifié, mais différent de l’agrine. Les astérisquesblanches dans le domaine cytoplasmique de MuSK indiquent les sérines potentiellement phos-phorylées. Dans le cartouche sont détaillées les deux séquences consensus de liaison de la 14-3-3 γ du domaine cytoplasmique de MuSK.83406 453-473  17/05/05  08:50  Page 469

Un nouveau partenaire de MuSK à la jonction neuromusculaire, la 14-3-3 γ, réprime la transcription des gènes synaptiques

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