Rififyline et recyclage : quel trafic ! Inhibition of endocytic recycling by Rififylin

L’endocytose est un processus fondamental par lequel des composés extracellulaires ainsi que des constituants membranaires sont internalisés, puis acheminés vers différents compartiments intracellulaires. Le recyclage d’une partie des éléments endocytosés (Figure 1) joue un rôle clé dans de nombreux événements cellulaires comme l’incorporation de nutriments, le maintien de la polarité cellulaire, la mobilité cellulaire ou encore la transduction du signal [1, 2]. Après internalisation, protéines et lipides membranaires sont, dans un premier temps, transportés vers les endosomes précoces ou les ensodomes de tri. Dans ce compartiment, s’opère le tri entre les molécules qui seront dirigées vers les endosomes tardifs, puis éventuellement vers les lysosomes pour y être dégradés, et celles qui seront recyclées vers la membrane plasmique, soit directement, soit après avoir transité par les endosomes de recyclage (ERC, endocytic recycling compartment). Les compartiments impliqués dans cette voie sont extrêmement dynamiques. Les chemins suivis par les molécules endocytosées sont nombreux, complexes et impliquent l’action coordonnée d’un grand nombre de molécules assurant leur tri et leur adressage précis aux différents compartiments intracellulaires [3]. À l’heure actuelle, nos connaissances sur les mécanismes de régulation du trafic le long de la voie de recyclage sont assez limitées [4]. Une première raison à cela est que seul un petit nombre de molécules localisées dans les endosomes de recyclage a été caractérisé à ce jour ; parmi celles-ci se trouve la protéine Rab11 qui est impliquée dans le contrôle du trafic membranaire à travers l’ERC [5]. Une seconde raison est qu’il existe très peu d’outils agissant spécifiquement sur la voie de recyclage et permettant ainsi sa caractérisation détaillée. Récemment, une nouvelle piste a été ouverte par l’étude d’un gène appelé Rififyline [6]. Celui-ci est exprimé dans de nombreux tissus et code pour une protéine de 40 kDa présentant un domaine à doigts de zinc à chaque extrémité. Dans les cellules en culture, sa surexpression provoque la condensation, dans la région périnucléaire, de tubules et de vésicules d’endocytose présentant à leur membrane la transferrine, ainsi que son récepteur. La distribution de marqueurs des différents compartiments d’endocytose montre que les altérations morphologiques induites par la Rififyline sont spécifiques de l’ERC (Figure 2A). Par ailleurs, la surexpression de Rififyline retarde fortement le recyclage vers la membrane plasmique de la transferrine internalisée dans l’ERC (Figure 2B). Cela se traduit par la réduction de moitié du nombre de récepteurs de la transferrine à la surface des cellules et par l’inhibition d’environ 40 % de la quantité de transferrine recyclée après 30 minutes. L’étude de mutants de délétion a permis d’identifier le domaine protéique essentiel à l’action de la Rififyline sur l’ERC. Dans sa partie carboxy-terminale, la Rififyline possède un domaine RING, motif présent dans plusieurs centaines de protéines humaines et impliqué dans la réaction d’ubiquitinylation de certaines protéines [7]. Le domaine RING de la Rififyline n’est toutefois pas impliqué dans l’inhibition du recyclage. Dans sa partie amino-terminale, la Rififyline possède un domaine appelé FYVE-like, car apparenté au domaine FYVE (acronyme des protéines Fab1p, YOTB, Vac1p et EEA1). Présent dans une trentaine de protéines humaines, ce dernier est un domaine à doigt de zinc d’environ 70 acides aminés, qui se lie spécifiquement au phosphatidyl-inositol-3-phosphate (PI3P) [8]. Une concentration locale accrue de PI3P est responsable du recrutement, sur la membrane des endosomes de tri, de plusieurs protéines à domaine FYVE régulatrices de l’endocytose. De façon similaire, le domaine FYVE-like de la Rififyline constitue un domaine d’adressage aux membranes de l’ERC. En effet, fusionné à la green fluorescent protein, il permet le ciblage de la protéine de fusion spécifiquement à l’ERC. De plus, la protéine Rififyline …