Mécanisme d'activation du récepteur de la thrombine

Le récepteur de la thrombine est une protéine transmembranaire de 425 acides aminés.

La séquence partielle N-terminale extracellulaire du récepteur est la suivante : SKATN35 ATLDP40 RSFLL45 RNPND50 KYEPF55 WEDEE60

La thrombine est une enzyme qui hydrolyse entre autre la protéine C et la protéine S aux sites suivants :

protéine C : QKDQL DPR / IV

protéine S : TNAYP DLR / SC

En comparant la séquence clivée des substrats de la thrombine avec le fragment N-terminal de son récepteur, que peut-on suggérer ?

 

Dans la séquence N-terminale du récepteur, on remarque le site potentiel de clivage par la thrombine :

ATLDPR41 / SFLL45

 
Recepteur  KATNATLDPR SFLLRNPND
    ProtS  ..TNAYPDLR SC.......
    ProtC  ..QKDQLDPR IV.......
Consensus  ..tnaqlDpR sv.......

Le fait que l'hirudine ne possède par d'arginine empêche qu'elle soit clivée par la thrombine qui hydrolyse la liaison peptidique après Arg et Lys.

En effet, la thrombine coupe spécifquement la liaison Arg / Gly dans le fibrinogène pour former la fibrine et relarguer les fibrinopeptides A et B.

L'activation du récepteur de la thrombine est testée avec les composés suivants :

  • la thrombine (noté : T)
  • le peptide de synthèse SFLLR NPNDK YEPF (noté : SFLL)
  • le peptide de synthèse FSLLR NPNDK YEPF (noté : FSLL)
  • le peptide de synthèse DFEEI PEEYL qui correspond au fragment C-terminal de l'hirudine sans la Gln (noté : Hir)
  • le récepteur naturel de la thrombine (noté : WT)
  • le récepteur de la thrombine muté : R41A

Les résultats obtenus sont présentés dans la figure ci-contre.

Etude de l'activation du recepteur de la thrombine avec des mutants

Sachant que le fragment Hir de l'hirudine et que la séquence YEPF WEDEE60 du récepteur se lient de manière réversible à la thrombine, que peut-on conclure sur le mécanisme probable d'activation du récepteur ?

Vu et al. (1991) "Molecular cloning of a functional thrombin receptor reveals a novel proteolytic mechanism of receptor activation" Cell 64, 1057 - 1068

Récepteur Thrombine ou peptide Activation Interprétation
aucun thrombine 0 Témoin négatif.
WT : LDPR41 / SFLL45 thrombine 100 Témoin positif.
R41A : LDPA41 / SFLL45 thrombine 0

Pas de coupure N-terminale du récepteur ?

Ou coupure mais pas de reconnaissance entre la nouvelle extrémité N-terminale et son domaine transmembranaire ?
WT SFLL 100

Le peptide de synthèse SFLL mime celui qui apparait quand il y a coupure du récepteur ==> S est indispensable pour l'autoactivation du récepteur.

---> voir ci-dessous le schéma du mécanisme de l'activation de PAR1 par la thrombine.
R41A SFLL 100 Donne la réponse aux questions ci-dessus : R41 est indispensable pour que l'extrémité N-terminale du récepteur soit coupée par la thrombine.
WT FSLL 0 Confirme que S est indispensable à cette position pour l'autoactivation du récepteur.
R41A FSLL 0 Confirme que S est indispensable à cette position pour l'autoactivation du récepteur.
WT thrombine + Hir 0

Confirme que c'est l'extrémité C-terminale de l'hirudine (DFEEI PEEYL) qui est indispensable pour l'inactivation (irréversible) de la thrombine.

C'est confirmé par la fixation réversible du fragment 52 - 60 du récepteur (YEPF55 WEDEE60).

Schema de l'interaction hirudine thrombine

Mécanisme de l'autoactivation de PAR1 par la thrombine

La thrombine (sphère verte) hydrolyse un peptide (R41 / SF) près de l'extrémité N-terminale de son récepteur PAR 1 (récepteur de la thrombine couplé à une protéine G).

La nouvelle extrémité N-terminale du récepteur SF interagit avec son domaine transmembranaire.

Cette interaction modifie la conformation du récepteur ce qui l'active.

Schema de l'autoactivation du recepteur de la thrombine

Source : Coughlin (2000) Nature 407, 258 - 264

 

Tweet

Valid XHTML 1.0 Transitional