Localisation subcellulaire des deux isoformes du récepteur D2 de la dopamine chez les mamifères : approche "in vitro"

par Delphine Prou

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Philippe Vernier.

Soutenue en 2002

à Paris 11, Orsay .


  • Résumé

    Chez les mammifères, le récepteur D2 existe sous forme de deux variants moléculaires issu d'un épissage alternatif de son ARN prémessager, le récepteur D-2s (isoforme courte) et le récepteur D-2L (isoforme longue), qui diffèrent de 29 acides aminés au sein de la troisième boucle cytoplasmique. Les conséquences fonctionnelles de cet épissage sont cependant encore très mal connues. La localisation subcellulaire des récepteurs étant un des paramètres essentiels de leur fonction, nous avons donc cherché à étudier l'existence d'une localisation et d'une régulation intracellulaire différentielle des isoformes D-2s et D-2L. Le résultat principal de cette étude est l'observation d'une localisation prédominante des récepteurs D-2s et D-2L dans des compartiments intracellulaires, identifiés comme étant principalement le réticulum endoplasmique et pour une moindre part l'appareil de Golgi, sans différence significative entre les deux isoformes du récepteur D2. Nous avons montré que ce phénomène d'accumulation intracellulaire s'accompagne d'une vacuolisation massive de la morphologie du réticulum endoplasmique. La mise en évidence d'une activité intrinsèque importante des récepteurs D-2s et D-2L semble être responsable, au moins en partie, de cette perturbation. Dans les cultures primaires de striatum de rat, nous avons pu montrer que les récepteurs D2 sont localisés, pour une part importante, dans des membranes intracellulaires des neurones, système proche des conditions naturelles. L'analyse conjointe de l'effet de traitement des récepteurs D2 par différents types de ligands pharmacologiques n'a révélé aucun changement de localisation membranaire ou intracellulaire des isoformes que ce soit dans les cellules hétérologues ou les neurones de striatum en culture primaire. L'ensemble de ces résultats semblent indiquer que les récepteurs D2 ont une localisation subcellulaire et un fonctionnement atypique par rapport à ce que l'on connaît aujourd'hui de la biologie des récepteurs couplés aux protéines G.


  • Résumé

    In mammals, the dopamine D2 receptor exists as a long (D2a) and a short (D2b) isoforms generated by alternative splicing of the corresponding transcript, which modifies the length of the third cytoplasmic loop implicated in heterotrimeric G protein-coupling. The functional consequences of this splicing event are still unclear but it may be involved in the mechanisms of the intracellular transport of the protein. To directly address this question, we used a combination of tagging procedures and immunocytochemical techniques to detect each of the two D2 receptor isoforms. The tagged receptor functionally behaving as wild type receptors, we performed transient expression in non neuronal and neuronal cell lines, and in rat striatum primary cultures. Surprisingly, in transfected heterologous cells, most of the newly synthesized receptors accumulate in large intracellular compartments, the plasma membrane being only weakly labeled, without significant difference between the two receptor isoforms. Double labeling experiments showed the D2 receptor is mostly retained in the endoplasmic reticulum (ER) and in the Golgi apparatus for a fewer part. This retention is accompanied by a striking vacuolization of the ER. This phenomenon, as well as the intracellular retention of the D2 receptors, is partly due to an intrinsic activity of the D2 receptor isoforms. In rat striatum primary culture, the receptors are more localized at the plasma membrane than in the heterologous cell lines, but a significant retention of the receptors is still observed in intracellular compartments. The treatment of the cells with different D2 receptor ligands did not trigger any change in the D2 receptors localization, either in transfected cell lines or in neurons. These results show that the D2 dopamine receptors, as compared to others G protein coupled receptors, have a peculiar subcellular localization and seem to have unusual regulatory mechanisms.

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Informations

  • Détails : 165 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.139-159.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : M/Wg ORSA(2002)135
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