Le cas curieux de PHLPP2 : Plus de questions que de réponses
Le vrai rôle du PHLPP2 dans les cellules reste un mystère malgré l'excitation initiale.
Tarik Husremović, Katharina M. Siess, Sumire Antonioli, Vanessa Meier, Lucas Piëch, Irina Grishkovskaya, Nikoleta Kircheva, Silvia E. Angelova, Andreas Brandstätter, Jiri Veis, Fran Miočić-Stošić, Dorothea Anrather, Markus Hartl, Linda Truebestein, Bojan Žagrović, Stephan Hann, Christoph Bock, Egon Ogris, Todor Dudev, Nicholas A.T. Irwin, David Haselbach, Thomas A. Leonard
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Table des matières
- Les Bases de la Croissance Cellulaire et des Facteurs de Croissance
- La Connexion PIP3 et AKT
- Le Rôle de PTEN
- La Famille PHLPP : Anticipation et Déception
- Les Résultats de la Recherche
- La Découverte de la Nature de Pseudophosphatase
- Le Contexte Évolutionnaire
- Le Lien avec le Cancer
- Le Rôle de PHLPP dans la Cellule
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
PHLPP2, c’est un peu comme ce pote qui dit qu'il est un super cuisinier mais qui finit toujours par brûler l'eau. On l'appelle un pseudophosphatase, ce qui voulait dire qu'on pensait qu'il pouvait enlever des groupes phosphate des protéines, une tâche cruciale pour plein de processus cellulaires. Mais finalement, il semblerait que PHLPP2 ne prépare pas grand-chose après tout !
Les Bases de la Croissance Cellulaire et des Facteurs de Croissance
Pour comprendre PHLPP2, on devrait commencer par la croissance cellulaire. Nos cellules, c'est comme des gosses qui grandissent ; elles ont besoin des bonnes conditions, de copains et d'un peu de guidance pour s'épanouir. Les facteurs de croissance, ce sont les adultes sages qui disent aux cellules quand grandir, se diviser et mûrir. Ils font ça en activant des joueurs importants à la surface de la cellule, en particulier un groupe appelé récepteurs tyrosine kinases (RTKs).
Quand les facteurs de croissance activent les RTKs, c'est comme allumer un interrupteur. Cet interrupteur provoque une réaction en chaîne dans la cellule. Un des principaux acteurs de cette histoire est Ras, une petite GTPase essentielle pour transmettre les signaux. Un autre joueur est la phosphoinositide 3-kinase (PI3K), qui aide à transformer un lipide spécifique dans la membrane cellulaire en une molécule de signalisation appelée PIP3.
AKT
La Connexion PIP3 etPIP3, c'est un peu une superstar dans la cellule. Il réunit d'autres protéines qui peuvent aider à contrôler des fonctions importantes comme la croissance et le métabolisme. Un de ses meilleurs amis est Akt, un acteur clé pour réguler ces processus. Akt est activé grâce à une autre protéine appelée PDK1, qui le phosphoryle à un site spécifique.
Grâce à cette activation, Akt peut aider la cellule à grandir, se diviser et même gérer son utilisation d'énergie, ce qui en fait un acteur crucial pour que tout tourne bien.
PTEN
Le Rôle deMaintenant, comme dans toute bonne histoire, il y a un personnage qui joue le rôle de l'antagoniste : bienvenue à PTEN. Ce suppresseur de tumeur agit comme un petit ralentisseur, veillant à ce que les choses ne deviennent pas folles. Il fait ça en transformant PIP3 en PIP2, stoppant ainsi Akt dans ses activités. Quand PTEN est absent ou muté, l'équilibre est rompu, menant à des problèmes potentiels, y compris le cancer.
La Famille PHLPP : Anticipation et Déception
Les protéines PHLPP, y compris PHLPP2, étaient au départ vues comme responsables de l'inactivation d'Akt en enlevant les groupes phosphate qui le maintiennent actif. Mais de nouvelles recherches montrent que PHLPP2 ne fait peut-être pas ce boulot. En fait, il ressemble plus à l'oncle qui se pointe aux réunions de famille mais qui n’aide jamais avec les corvées.
Les Résultats de la Recherche
Les chercheurs qui se penchaient sur PHLPP2 n'ont trouvé aucune preuve que cette protéine puisse enlever des groupes phosphate d'Akt. Ils ont fait plusieurs expériences, traitant PHLPP2 purifié dans différentes conditions et n'ont pas observé l'activité Phosphatase attendue. Même en augmentant la concentration de PHLPP2 à des niveaux bien plus élevés que la normale, il n'a toujours pas montré d'action.
De plus, on a trouvé des traces d'autres protéines, en particulier PP2A, contaminant les échantillons de PHLPP2. On dirait que PHLPP2 traîne avec de mauvaises compagnies et est souvent éclipsé par le plus puissant PP2A.
La Découverte de la Nature de Pseudophosphatase
Grâce à une enquête minutieuse, les scientifiques ont conclu que PHLPP2 n'a pas le site actif nécessaire pour une véritable activité phosphatase. En d'autres termes, il n'a pas les outils pour faire le job qu'on pensait qu'il ferait à l'origine. Certains pourraient dire que c'est un peu une arnaque, mais il semble que PHLPP2 a malgré tout un rôle - juste pas celui qu'on attendait.
Les résultats suggèrent que PHLPP2 descend d'une phosphatase ancestrale d'il y a longtemps mais a perdu sa fonction principale au cours de l'évolution. En fait, des preuves montrent que PHLPP est plus un vestige qu'un participant actif dans la régulation des processus cellulaires.
Le Contexte Évolutionnaire
En regardant l'histoire, le parcours évolutif de PHLPP2 suggère qu'il avait autrefois des capacités catalytiques, mais au fil du temps, il a perdu sa capacité à remplir cette fonction efficacement. C'est comme cet athlète qui dominait le terrain mais qui s'est retrouvé sur le banc après des blessures.
Fait intéressant, PHLPP1 et PHLPP2, deux membres de la famille, sont apparus après certains événements de duplication chez nos ancêtres vertébrés. Malgré leur apparent déclin de pouvoir, ils font toujours partie de l'ADN de nombreux organismes, suggérant qu'ils pourraient avoir une autre utilité, même si on ne comprend pas encore complètement laquelle.
Le Lien avec le Cancer
L'excitation initiale autour des protéines PHLPP, surtout concernant leur rôle dans le cancer, s'est considérablement atténuée. Les chercheurs espéraient qu'étant donné leur lien avec Akt - connu pour son rôle dans la progression du cancer - PHLPP pourrait agir comme un suppresseur de tumeur.
Cependant, lorsque les scientifiques ont examiné les données de génomique du cancer, ils n'ont trouvé aucune mutation significative dans PHLPP1 ou PHLPP2 associée au cancer. Ces résultats ont soulevé bien des sourcils, indiquant que le rôle des protéines PHLPP dans le cancer est exagéré, peut-être aussi exagéré qu'une histoire de pêche.
Malgré des indications initiales que PHLPP pourrait supprimer la croissance tumorale, d'autres études ont montré que l'élimination de PHLPP2 chez les souris ne conduisait pas à un risque accru de cancer. En fait, il semble que les deux protéines PHLPP coexistent confortablement sans drame significatif dans le développement du cancer.
Le Rôle de PHLPP dans la Cellule
Alors si PHLPP2 n'est pas un acteur dans le cancer ou un vrai phosphatase, que fait-il ? Ça reste un peu un mystère. Les histoires de duplication de gènes et d'évolution laissent entrevoir un rôle potentiel qu'on n'a pas encore découvert.
Peut-être que PHLPP2 est toujours impliqué dans le signalement cellulaire de manières qu'on ne comprend pas encore complètement. Sa structure indique qu'il pourrait se lier à certaines molécules de signalisation, comme les phosphoinositides, suggérant qu'il a encore quelque chose à offrir dans le domaine des fonctions cellulaires.
De nombreuses options de recherche se profilent concernant PHLPP2. Les scientifiques pourraient découvrir des fonctions qui relient ce pseudophosphatase à d'autres voies biologiques critiques, surtout en tenant compte de ses profils d'expression dans divers tissus et de ses interactions potentielles avec d'autres protéines.
Conclusion
En fin de compte, PHLPP2 nous rappelle que la science est un domaine en constante évolution. Parfois, des visages familiers se révèlent plus complexes qu'ils n'en ont l'air ou moins impactants qu'on ne le pensait autrefois. PHLPP2 nous enseigne que le chemin de la découverte est souvent sinueux. Bien qu'il ne soit peut-être pas la puissance que l'on espérait, son parcours évolutif et sa présence persistante dans nos cellules suggèrent qu'il reste encore une histoire à raconter.
Alors qu'on continue à décortiquer les couches, qui sait quels nouveaux rôles PHLPP2 pourrait révéler ? Pour l'instant, il reste une pièce de puzzle curieuse dans le grand tableau de la biologie cellulaire, attendant de trouver sa place dans le puzzle.
Titre: PHLPP2 is a pseudophosphatase that lost activity in the metazoan ancestor
Résumé: The phosphoinositide 3-kinase (PI3K) pathway is a major regulator of cell and organismal growth. Consequently, hyperactivation of PI3K and its downstream effector kinase, Akt, is observed in many human cancers. PH domain leucine-rich repeat-containing protein phosphatases (PHLPP), two paralogous members of the metal-dependent protein phosphatase family, have been reported as negative regulators of Akt signaling and, therefore, tumor suppressors. However, the stoichiometry and identity of the bound metal ion(s), mechanism of action, and enzymatic specificity of these proteins are not known. Seeking to fill these gaps in our understanding of PHLPP biology, we unexpectedly discovered that PHLPP2 has no catalytic activity against the regulatory phosphorylation sites of Akt, nor the generic substrate para -nitrophenylphosphate. Instead, we found that PHLPP2 is a pseudophosphatase with a single zinc ion bound in its catalytic center. Furthermore, we found that current cancer genomics data do not support the proposed role of PHLPP1 or PHLPP2 as tumor suppressors. Phylogenetic analyses revealed an ancestral phosphatase that arose more than 1 Mya, but that lost activity at the base of the metazoan lineage. In summary, our results provide a molecular explanation for the inconclusive results that have hampered research on PHLPP and argue for a new focus on non-catalytic roles of PHLPP1 and PHLPP2. Significance StatementPHLPP1 and PHLPP2 have previously been reported as protein phosphatases that specifically inactivate Akt, a pro-growth and survival kinase hyperactivated in many human cancers. Unexpectedly, we found that purified PHLPP2 has no detectable enzymatic activity in vitro, an observation which can be rationalized by its unusual active site, which has diverged significantly from that of canonical metal-dependent phosphatases. Furthermore, we show that cancer genomics do not support a role for either PHLPP1 or PHLPP2 in cancer. Our findings argue for the exploration of alternative hypotheses regarding the role of PHLPP in Akt signaling and cancer, with a focus on its non-catalytic functions.
Auteurs: Tarik Husremović, Katharina M. Siess, Sumire Antonioli, Vanessa Meier, Lucas Piëch, Irina Grishkovskaya, Nikoleta Kircheva, Silvia E. Angelova, Andreas Brandstätter, Jiri Veis, Fran Miočić-Stošić, Dorothea Anrather, Markus Hartl, Linda Truebestein, Bojan Žagrović, Stephan Hann, Christoph Bock, Egon Ogris, Todor Dudev, Nicholas A.T. Irwin, David Haselbach, Thomas A. Leonard
Dernière mise à jour: 2024-12-04 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.625870
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.625870.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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