AHNAK la protéine = La Desmoyokine

Introduction

Isolée et étudiée en microscopie  électronique la Desmoyokine fut identifiée comme une protéine géante de 170 nanomètres présente dans les  desmosomes . (structures cellulaires qui sont des jonctions qui assurent la solidité mécanique du tissu, et donc la cohésion des cellules constitutives du tissu entre- elles, et ceci partout où cela est nécessaire).

Portrait robot de l'AHNAKLa Desmoyokine ou AHNAK, (la protéine humaine homologue  AHNAK qui signifie géant en Hébreux ; est originellement identifiée  comme une protéine géante phosphorylée qui est présente dans les tumeurs) est une protéine ubiquitaire qui est trouvée dans une multitude de cellules. C’est une très grande protéine de 5890 résidus. Elle possède une partie N-terminale de 498 résidus contenant un domaine PDZ, puis un large domaine central de 4390 résidus organisés en unités répétitives d’environ 100-120 résidus chacune et d’une partie C-terminale de 1022 résidus. La partie centrale est en fait prédite comme organisée selon plusieurs feuillets Bêta antiparallèles connectée par des structures en boucles. (voir illustrChaîne peptidique selon un Feuillet bêtaation des feuillets Bêta (Bêta-strand ).

Avec les diverses données de structures il a donc été possible de proposer  un portrait robot de cette nouvelle protéine, la Desmoyokine ou AHNAK, avec dans les schémas (1 et 2) présentés ci-dessus l’organisation de la partie centrale et en schéma (3) la protéine dans sa totalité.

Puis on va ensuite découvrir que 2 version de cette protéine existent que l’on va codifier AHNAK-2 et AHNAK-1 .

Tableau récapitulatif des séquences de l'AHNAKL’ensemble des données de séquences sur ces protéines est réuni dans le tableau avec les liens suivant pour ces deux entitées : Q81VF2 et Q09666

Pour ce qui concerne la version AHNAK-2 il existe 3 isoformes répertoriées avec des variances de longueur de séquences Isoforme 1Isoforme 2 et Isoforme 3

 

Propriété et Rôle de la Desmoyokine

Elle se distribue au niveau de la membrane, elle est connue comme interagissant  avec le complexe Annexine-A2 et S100 et participe à l’architecture de la membrane cellulaire en régulant l’organisation du réseau d’Actine corticale.

Le tétramère Annexine-2 qui correspond à l’association de 2 Annexines de type A2 et d’un dimère de protéines S100A10  recrute la protéine AHNAK dans les micro domaines membranaires riches en cholestérol.  La protéine AHNAK est décrite comme un nouveau partenaire de la Dysferline dont le rôle est important durant la  régénération du muscle squelettique.

Mais elle se trouve également distribuée dans le muscle cardiaque. La portion C-terminale de la protéine  AHNAK induit la formation de faisceaux de filaments d’Actine et stabilise ainsi la contraction musculaire. L’expression de la protéine  AHNAK ne se limite pas au muscle mais se retrouve aussi dans les cellules de l’épithélium.

Localisation de l'AHNAK dans le SarcomèreLa Calpaïne-3 module la présence de la Dysferline musculaire du fait que la  protéine AHNAK est spécifiquement dégradée par cette protéase en présence de calcium. Il existe dans cet article une localisation précise de la Calpaïne-3 et de la protéine AHNAK à la jonction des bandes A et I dans le sarcomère comme indiqué dans le schéma suivant. Un chapitre traite plus particulièrement de la Calpaïne-3 dans la suite de cette revue (voir chapitre la Calpaïne-3).

Des travaux démontrent que d’une part les protéines AHNAK peuvent être des protéines costamèriques qui participent à la rigidité des fibres musculaires squelettiques. De plus c’est une protéine en relation avec la membrane cellulaire et nucléaire qui interagit directement avec la Dysferline.

  • En 2011

Un travail de recherche définit mieux le rôle potentiel de la protéine AHNAK-1 au sein du  tissu musculaire. L’étude porte sur des biopsies de muscles Humains provenant de patients avec myopathie des ceintures (LGMD) causée par des mutations soit dans la Dysferline (LGMD2B), soit dans la Calpaïne-3 (LGMD2A). Sur des coupes de tissus il a  été étudié le taux d’expression et la localisation de la protéine AHNAK-1. Les auteurs ont  constatés que la protéine AHNAK-1 a perdu sa localisation dans le sarcolemme chez les patients LGMD2B mais pas chez ceux atteints de LGMD2A. il est alors proposé que cela pourrait s’expliquer si la protéine AHNAK-1 contribuait au même titre que la Dysferline à la libération des vésicules musculaires au sein de la membrane de la cellule musculaire. Consulter les détails dans l’article indiqué.

  • Shéma de l'ancrage à la membrane de l'AHNAKEn 2012 

Une avancée dans la découverte de l’agencement des protéines au niveau membranaire (Voir travaux de Septembre 2012) apporte des données nouvelles sur  la formation d’un complexe ternaire asymétrique impliquant  la partie C-terminale de la protéine  AHNAK et un hétérotétramère formé par les protéines  S100A10 et Annexine  A2 .

  • En 2013
  • Une étude sur le muscle lisse démontre que le rôle d’organisateur des relations entre les protéines présentent dans ce muscle au cours de la migration cellulaire  est en partie réalisé par la protéine AHNAK et implique entre autre la participation de la protéine RAC.
  • Une nouvelle analyse de la partie C-terminale de la protéine AHNAK révèle son importance dans la formation d’un complexe dit 2 :2 :1 avec comme partenaires  la protéine S100 de type A10 et Annexine A2 (formation d’un  hétérotétramère [(p11)2(AnxA2)2)]. (Consulter l’illustration de la relation de cette partie C-terminale avec la membrane et les s100 (en présence de calcium), et les Annexines dans l’article indiqué plus haut)
  • La protéine AHNAK couplé à un dosage des marqueurs de l’inflammation (comme MIF ou les neutrophiles) représente un meilleur indicateur que le dépistage de la protéine AHNAK seule dans les cas de carcinome du Larynx. (Voir schéma didactique initial de la figure 5 présentée dans l’article en référence). L’illustration ci-contre  reprend cette information.

Relation AHNAK et Pathologies en 2014

La protéine géante AHNAK partout dans la celluleAHNAK mise à jour en 2014  (voir schéma récapitulatif de la distribution de la protéine AHNAK selon les compartiments cellulaires).

En 2015, La protéine  Géante AHNAK se trouve au carrefour de tous les métiers comme l’illustre la Fig 2 de l’article en référence et voir addendum de 2015). Il est observé une augmentation des proliférations cellulaires et de la a neurogénèse dans le gyrus denté de l’hippocampe chez la  souris déficientes AHNAK.

En conclusion

Pour suivre l’évolution des connaissances sur chaque membre de la famille des AHNAK il existe des banques de données récentes qui sont  automatiquement mises à jour qui répertorient :

A)      Chaque isoforme AHNAK avec son lot de références historiques.

B)      Les principales maladies actuellement connues qui résultent d’une mutation ou d’un défaut dans la protéine considérée (avec des références associées).

  • Protéine :     AHNAK NUCLÉOPROTÉINE ; AHNAK

La localisation anormale de cette protéine géante , AHNAK, se trouve décrite en détails dans l’article en référence en relation avec des dystrophies musculaires

  • Protéine :   AHNAK NUCLÉOPROTÉINE 2 ;  AHNAK2
  • Pathologies associées :   Pas de mutation décrite à ce jour.