Lipocaline

Les lipocalines sont une famille de protéines qui servent au transport de petites molécules hydrophobes telles que les stéroïdes, les sels biliaires, les rétinoïdes et les lipides. Elles partagent des régions de séquences homologues et une architecture tertiaire commune[1]^,[2]^,[3]^,[4]^,[5]. Il s'agit de huit feuillets beta antiparallèles en forme de tonneau ouvert avec dans son creux un site de liaison au ligand[4]^,[3]

Ces protéines se trouvent dans les bactéries gram négatif, les cellules de vertébrés, d'invertébrés et de végétaux. Les lipocalines ont été associées à de nombreux processus biologiques, comme la réponse immunitaire, le transport de phéromones, la synthèse des prostaglandines, les fixations de rétinoïdes et les interactions entre cellules cancéreuses.

Rôles

Réponse immunitaire

Les lipocalines sont impliquées dans les processus inflammatoires et de désintoxication provoqués par l'activation du système immunitaire chez les mammifères. Elles sont des allergènes respiratoires connus des souris, chats, chiens, chevaux et autres animaux. Des exemples de lipocalines impliquées dans la réponse du système immunitaire sont l'alpha-1-microglobuline, l'alpha-1-glycoprotéine acide (plus connue sous le nom de orosomucoïde) et le c8gamma (la sous-unité gamma, parmi les trois sous-unité de la protéine C8 du système du complément [6]). Les informations structurales du système immunitaire qui interfèrent avec les lipocalines sont assez bien connues alors que leur rôle exact dans les systèmes biologiques est encore peu clair. Les allergies humaines aux lipocalines n'ont pas été étudiées de façon approfondie.

Transport de phéromones

La famille des lipocaline est liée au transport des phéromones chez les mammifères comme le montre facilement l'observation des interactions protéine-phéromone. Les lipocalines sont des protéines de relativement petite taille et sont donc moins compliquées à étudier que les grandes et encombrantes protéines. Elles peuvent également se lier à différents ligands à différentes fins biologiques. Les lipocalines sont des protéines de transport de phéromones importantes dans le mucus nasal des rongeurs. Les protéines urinaires majeures, une sous-famille de lipocalines, se retrouvent dans l'urine des rats et des souris et peuvent elles-mêmes agir en tant que phéromones protéiques[7].

Synthèse des prostaglandines

Cette famille de protéines joue un rôle dans la partie terminale de la synthèse biologique des prostaglandines.

Modulation de la motilité cellulaire

NFAT3 (NFATc4)bloque l'expression de LCN2 pour inhiber la migration et l'invasion des carcinomes mammaires [8] et NFAT1 augmente l'expression de LCN2 qui en modulant l'axe TWEAKR/TWEAK va favoriser la motilité des carcinomes mammaires[9]. Comme NFAT1, pour augmenter la motilité des carcinomes mammaires NFAT5 augmente l'expression du gène de LCN2 [10].

Références

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Lipocalin » (voir la liste des auteurs).

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(en) A Nagata, M Igarashi, H Toh, Y Urade, O Hayaishi, « Structural organization of the gene for prostaglandin D synthase in the rat brain », Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., vol. 89, n^o 12,‎ 1992, p. 5376–5380 (PMID 1608945, PMCID 49294, DOI 10.1073/pnas.89.12.5376)
(en) SW Cowan, TA Jones, ME Newcomer, « Crystallographic refinement of human serum retinol binding protein at 2A resolution », Proteins, vol. 8, n^o 1,‎ 1990, p. 44–61 (PMID 2217163, DOI 10.1002/prot.340080108)
(en) DR Flower, TK Attwood, AC North, « Structure and sequence relationships in the lipocalins and related proteins », Protein Sci., vol. 2, n^o 5,‎ 1993, p. 753–761 (PMID 7684291, PMCID 2142497, DOI 10.1002/pro.5560020507)
(en) J Godovac-Zimmermann, « The structural motif of beta-lactoglobulin and retinol-binding protein: a basic framework for binding and transport of small hydrophobic molecules? », Trends Biochem. Sci., vol. 13, n^o 2,‎ 1988, p. 64–66 (PMID 3238752, DOI 10.1016/0968-0004(88)90031-X)
(en) Schreck Sf et Parker C, « Human Complement Protein C8 Gamma », sur Biochimica et biophysica acta, 18 octobre 2000 (PMID 11058761, consulté le 20 mai 2020)
(en) P Chamero, TF Marton, QW Logan, et al., « Identification of protein pheromones that promote aggressive behaviour », Nature, vol. 450, n^o 7171,‎ décembre 2007, p. 899–902 (PMID 18064011, DOI 10.1038/nature05997, résumé)
(en) M Fougère, « NFAT3 transcription factor inhibits breast cancer cell motility by targeting the Lipocalin 2 gene. », Oncogene, vol. 29, n^o 15,‎ 2010 apr 15, p. 2292–301 (PMID 20101218, DOI 10.1038/onc.2009.499)
(en) B Gaudineau, « Lipocalin 2 (LCN2), the TNF-like receptor TWEAKR and its ligand TWEAK act downstream of NFAT1 to regulate breast cancer cell invasion. », J Cell Science, vol. Epub ahead of print,‎ 2012 jul 5 (PMID 22767506)
(en) M Germann, S, « Dual role of the ddx5/ddx17 RNA helicases in the control of the pro-migratory NFAT5 transcription factor. », Oncogene, vol. Epub ahead of print,‎ 2012 jan 23 (PMID 22266867)

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autres liens

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[PUB00001491-1] (en) S Pervaiz, K Brew, « Homology and structure-function correlations between alpha 1-acid glycoprotein and serum retinol-binding protein and its relatives », FASEB J., vol. 1, n^o 3,‎ 1987, p. 209–214 (PMID 3622999)

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[6] (en) Schreck Sf et Parker C, « Human Complement Protein C8 Gamma », sur Biochimica et biophysica acta, 18 octobre 2000 (PMID 11058761, consulté le 20 mai 2020)

[pmid18064011-7] (en) P Chamero, TF Marton, QW Logan, et al., « Identification of protein pheromones that promote aggressive behaviour », Nature, vol. 450, n^o 7171,‎ décembre 2007, p. 899–902 (PMID 18064011, DOI 10.1038/nature05997, résumé)

[8] (en) M Fougère, « NFAT3 transcription factor inhibits breast cancer cell motility by targeting the Lipocalin 2 gene. », Oncogene, vol. 29, n^o 15,‎ 2010 apr 15, p. 2292–301 (PMID 20101218, DOI 10.1038/onc.2009.499)

[9] (en) B Gaudineau, « Lipocalin 2 (LCN2), the TNF-like receptor TWEAKR and its ligand TWEAK act downstream of NFAT1 to regulate breast cancer cell invasion. », J Cell Science, vol. Epub ahead of print,‎ 2012 jul 5 (PMID 22767506)

[10] (en) M Germann, S, « Dual role of the ddx5/ddx17 RNA helicases in the control of the pro-migratory NFAT5 transcription factor. », Oncogene, vol. Epub ahead of print,‎ 2012 jan 23 (PMID 22266867)