Identification de nouveaux partenaires d’interaction du récepteur à la prostaglandine D2 DP1 et caractérisation de leurs effets sur son trafic et sa signalisation

Abstract

L’étude des récepteurs couplés aux protéines G est un sujet d’importance en pharmacologie moléculaire car ces derniers constituent une cible pharmacologique de choix dans la pharmacopée actuelle. Ces derniers régulent de nombreux processus biologiques et sont également impliqués dans de nombreuses pathologies. Les processus régulant leur trafic ainsi que leur signalisation sont complexes et notre compréhension de ces phénomènes sont en constante évolution. Parmi les protéines ayant un effet dans la régulation de ces récepteurs, les protéines ayant une action GTPasique et les protéines d’échafaudage sont particulièrement importante pour la régulation fine des mouvements et des phénomènes de signalisation induits par ces récepteurs. Les protéines telles que les Rabs sont essentielles aux déplacements et à l’adressage, tandis que les protéines d’échafaudages permettent de contrôler l’environnement immédiat du récepteur et de moduler les différents acteurs interagissant avec ce dernier. Le but de cette présente étude était d’étudier les facteurs moléculaires permettant de réguler le trafic et la signalisation du récepteur DP1 et d’identifier de nouveaux partenaires d’interaction. Nous avons dans un premier temps démontré l’implication de la protéine adaptatrice GGA3 dans un mécanisme de recyclage rapide du récepteur vers la membrane plasmique. Dans un deuxième temps, nous avons identifié par spectrométrie de masse plusieurs partenaires d’interaction potentiels, classé ces derniers par sous-localisation cellulaire et avons sélectionné la protéine IQGAP1 afin de tester d’éventuels conséquences fonctionnels sur le récepteur DP1.

Abstract : Research on G-coupled protein receptors (GPCRs) is an important subject in molecular pharmacology because they are a choice target in the current pharmacopeia. GPCRs regulate different biological and pathophysiological processes. The biological mechanism controlling their trafficking and their signalling are complex and our comprehension of those phenomenon is in continuous improvement. Among the proteins having an effect on GPCR regulation, the GTPase and scaffold proteins are particularly important for the fine tuning of the receptor trafficking and signalling. Rab proteins are essential for the routing of GPCRs whereas scaffold proteins are important to control the immediate environment and the various other proteins interacting with the GPCR. The goals of this study were to elucidate the molecular factors regulating the traffic and signalling of the DP1 receptor and to identify new potential interacting partners. We have shown that the molecular adaptor GGA3 was implicated in a fast recycling mechanism for DP1 to return to the plasma membrane. We also characterized the interactome of the receptor by mass spectrometry and classified the potential interacting proteins by sub-cellular localization. The IQGAP1 scaffold protein was selected to validate our approach and to study its functionnal effects on the DP1 receptor trafficking and signalling.