Protéines d'échafaudage et adaptatrices

Les protéines d'échafaudage et adaptatrices sont des composants de signalisation non catalytiques qui organisent les voies en rapprochant physiquement les partenaires appropriés. Les adaptateurs relient un petit nombre de protéines via leurs domaines d'interaction, tandis que les échafaudages ancrent plusieurs membres d'une voie de signalisation sur une seule plateforme, contrôlant où et quand les réactions de signalisation se produisent.

Definition

Les protéines adaptatrices et d'échafaudage sont des molécules de signalisation dépourvues d'activité enzymatique qui utilisent plutôt des modules d'interaction protéique pour connecter les partenaires de signalisation — les adaptateurs reliant quelques composants, les échafaudages assemblant plusieurs membres d'une voie sur une seule plateforme.

Scope

Ce sujet aborde la distinction entre les protéines adaptatrices et les protéines d'échafaudage, comment elles utilisent des domaines d'interaction modulaires pour assembler des complexes, et comment elles façonnent la spécificité, l'efficacité et la localisation de la signalisation, avec la cascade des MAP-kinases et la signalisation des récepteurs comme exemples. Il s'agit d'un matériel de référence mécanistique.

Core questions

• Comment les protéines non catalytiques façonnent-elles la signalisation sans effectuer de réaction ?
• Qu'est-ce qui distingue une protéine adaptatrice d'une protéine d'échafaudage ?
• Comment les échafaudages contribuent-ils à la spécificité des voies et au contrôle spatial ?

Key concepts

• Protéines adaptatrices (par exemple, liaison via les modules SH2/SH3)
• Protéines d'échafaudage comme plateformes d'assemblage
• Isolation des voies parallèles
• Contrôle spatial et temporel de la signalisation
• Protéines d'ancrage et localisation subcellulaire
• Couplage de la signalisation au trafic membranaire

Mechanisms

Les protéines adaptatrices et d'échafaudage agissent par connexion plutôt que par catalyse. Les adaptateurs utilisent des modules d'interaction — par exemple un domaine SH2 qui se lie à un site phosphotyrosine et un domaine SH3 qui se lie à un partenaire riche en proline — pour relier un signal en amont à un effecteur en aval (Pawson & Nash, 2003). Les échafaudages portent des sites de liaison pour plusieurs membres d'une voie à la fois et les assemblent ainsi en un complexe défini ; cela augmente la concentration locale des partenaires, accroît l'efficacité et la fidélité du transfert de signal, et peut isoler une voie d'une autre qui partage des composants, comme observé avec les échafaudages des cascades de protéines kinases activées par les mitogènes (Good et al., 2011 ; Johnson & Lapadat, 2002). En déterminant où les complexes se forment et se dissolvent, les échafaudages et les protéines d'ancrage imposent une organisation spatiale et temporelle à la signalisation (Scott & Pawson, 2009). Les adaptateurs couplent également la signalisation des récepteurs au trafic membranaire, reliant les récepteurs activés à la machinerie endocytique qui façonne davantage la réponse (Sorkin & von Zastrow, 2009).

Clinical relevance

Étant donné que les échafaudages et les adaptateurs définissent le câblage et la localisation des voies telles que les cascades de MAP-kinases, les altérations de ces protéines sont étudiées pour leurs effets sur la production de signalisation dans des contextes de maladies. L'entrée décrit leur rôle d'organisation en tant que connaissance de référence et n'offre pas de conseils diagnostiques ou thérapeutiques.

Evidence & guidelines

Le sujet est basé sur des revues de signalisation cellulaire concernant la fonction des échafaudages et des adaptateurs et l'organisation des voies (Good et al., 2011 ; Scott & Pawson, 2009 ; Johnson & Lapadat, 2002 ; Sorkin & von Zastrow, 2009) plutôt que sur des directives cliniques.

History

Le rôle des protéines d'échafaudage dédiées est devenu clair grâce à la génétique de la levure et de la voie de la MAP-kinase de conjugaison dans les années 1990, où un échafaudage s'est avéré ancrer la cascade de kinases ; ces travaux, ainsi que des études sur les protéines adaptatrices dans la signalisation des récepteurs, ont établi l'idée que les organisateurs non catalytiques font partie intégrante de la transduction du signal (Good et al., 2011).

Key figures

• Wendell Lim
• Tony Pawson
• John D. Scott
• Alexander Sorkin

Seminal works

• good-2011
• scott-2009
• pawson-2003

Frequently asked questions

Quelle est la différence entre une protéine adaptatrice et une protéine d'échafaudage ?

Une protéine adaptatrice relie généralement un petit nombre de partenaires pour transmettre un signal, tandis qu'une protéine d'échafaudage lie plusieurs membres d'une voie à la fois pour les assembler en un complexe organisé unique.

Comment une protéine peut-elle influencer la signalisation si elle n'a pas d'activité enzymatique ?

En contrôlant quelles protéines se rejoignent et où, les échafaudages et les adaptateurs définissent l'efficacité, la spécificité et la localisation des réactions de signalisation effectuées par les enzymes qu'ils assemblent.