PTB, un domaine d'interaction protéine-protéine important dans le jeu de dominos de la transduction du signal.

Abstract

Les domaines d’interaction protéine-protéine jouent un rôle majeur dans la transmission du signal émanant des récepteurs à activité tyrosine kinase. Le domaine SH2 a été le premier décrit, et sa spécificité d’association dépend des acides aminés situés juste en aval de la tyrosine phosphorylée lors de l’activation du récepteur. Un deuxième domaine se fixant à une tyrosine phosphorylée a été caractérisé récemment et appelé domaine PTB (phosphotyrosine binding) ou PI (phosphotyrosine interaction) ; sa spécificité de liaison est dictée par des résidus situés juste en amont de la tyrosine. Ce domaine, décrit pour la première fois dans les protéines SHC et IRS-1, est aussi impliqué dans la transmission du signal des récepteurs de l’epidermal growth factor et de l’insuline. De multiples molécules cytoplasmiques possèdent également ce domaine : en particulier, FE65 et X11 s’associent à la protéine amyloïde βAPP par cet intermédiaire ; dans ce cas, la phosphorylation de la tyrosine n’est plus nécessaire. Ce type d’interaction pourrait se retrouver dans de nombreuses protéines et intervenir dans leur métabolisme, leur régulation et leur fonction.

Protein-protein interaction domains play a crucial role in the signal transduction of receptors with tyrosine kinase activity (RTKs). SH2 domains have been shown to bind tyrosine-phosphorylated peptides with a specificity determined by residues lying carboxyterminal to the phosphotyrosine. Recently, a second phosphotyrosine interacting domain has been characterized by several groups and named PTB (phosphotyrosine binding) or (phosphotyrosine interaction) domain. The binding specificity of this new domains is determined by residues amino-terminal to the phosphotyrosine. The binding site of SHC and IRS-1 proteins PTB domains, two major substrates of RTKs, is represented by the sequence psiXNPXpY (where psi is a hydrophobic residue, N is asparagine, P is proline, X is any amino acid and pY is phosphotyrosine). The integrity of this domain seems important for the signaling through RTKs such as epidermal growth factor- and insulin-receptors. From structural analysis, PTB domains are proposed to belong to the family of PH (pleckstrin homology) domains. Through computer alignments, several putative PTB domains have been detected in other cytoplasmic proteins. Among them, FE65 and X11 have been shown to contact betaAPP (P amyloid precursor protein) with their PTB domain. Whereas the overall structure and binding properties of these domains seem similar to those of the SHC PTB domain, they differ in the sense that tyrosine phosphorylation of the target (psiXNPXY) is not required. The interaction between betaAPP and FE65/X11 is discussed in relation to their potential role in the processing of betaAPP, a major actor in Alzheimer's disease. Morever, the presence of psiXNPXY motifs in several membrane proteins (integrins, LDL receptor) leads to the hypothesis that other PTB domain-containing proteins may contact these receptors and participate to their metabolism and functions. [References: 47]