Pikachurine

INTRODUCTION

Dans les premiers travaux qui suivent la découverte de l’Agrine (protéine de 214 kDa, voir fiche correspondante) on va trouver également que des anticorps développés contre cette protéine détectaient d’autres protéines de taille plus faible. On parle alors du terme de protéines dites « Agrin-like ». Les travaux initiaux furent réalisés à partir de l’organe électrique de Torpille (un poisson électrique), et on détecta rapidement les molécules similaires de l’Agrine dans d’autres tissus (Agrin-like proteins) au niveau des synapses. En particulier les neurones moteurs furent démontrés comme contenant des protéines dites « Agrine-like ». Puis ce fut la généralisation de cette présence des molécules dites « Agrine-like » au niveau des jonctions neuromusculaires.

Nos connaissances viennent seulement en 2008-2009 de s’enrichir d’une nouvelle terminologie pour une nouvelle protéine identifiée dans la rétine, la Pikachurine qui en fait est le premier ligand capable de former des interactions avec l’Alpha-Dystroglycane au niveau présynaptique. Ces résultats sont présentés dans l’article en référence et démontrent que la Pikachurine est impliquée de façon cruciale tant dans la formation des synapses photo réceptrices normales que pour exercer des fonctions physiologiques nécessaires pour réaliser une perception visuelle. En fait le nom Pikachu est celui d’un Pokemon renommé d’origine japonaise qui est connu pour ses mouvements rapides comme l’éclair et susceptible de provoquer des effets électriques brutaux et cela a inspiré des chercheurs dans le domaine de la vision pour donner le nom de Pikachurine à cette nouvelle protéine de la rétine.

La Pikachurine

Une analyse détaillée de cette protéine montre qu’il existe des similarités structurales de la Pikachurine avec les séquences C-terminales de l’Agrine et du Perlécane (voir fiches correspondantes).

tableau des séquences de PikachurineUn tableau présenté ci-dessous résume les données de séquences sur cette protéine, que l’on considère comme une « Agrin-like protein », mais dont l’abréviation sera référencée comme EGFLAM (=EGF-like, Fibronectin type-III and  LAMinin G-like domain-containing protein). Un tableau récapitulatif permet d’avoir une notion des séquences respectives de la Pikachurine avec le lien SwissProt pour plus de détails sur le lien suivant : Q63HQ2. Un complément d’information figure sur le site atlas « EGFLAM »

Portrait robot de la PikachurineUn Portrait-robot selon les données que l’on trouve dans l’article référencé plus haut indiquent entre autre que l’on dispose dans cette protéine de divers motifs :

  • 3 domaines dits EGF like
  • 2 domaines Fibronectine de type III= domaines dits « FN ».
  • 3 domaines Laminine G-like= domaine dits « LG ».

Toutes ces informations sont schématisées dans l’illustration de portrait robot présentée ci-dessous.

Si son association avec l’Alpha-Dystroglycane (aussi référencé DAG1 ; voir fiche les Dystroglycanes) existe depuis les débuts de sa découverte, ce nouveau partenaire de l’alpha Dystroglycane ne sera réalisable qu’avec la forme mature du Dystroglycane, c.à.d. la modification post-traductionnelle qui est réalisée par l’intermédiaire des gènes LARGE et POMGnT1 , est essentielle pour la bonne localisation de bonne liaison de la Pikachurine. Ces résultats suggèrent que leur rupture de la liaison Pikachurine-Alpha-Dystroglycane sous-tend la pathogenèse moléculaire des anomalies oculaires concernant ce groupe de dystrophies musculaires.

Par ailleurs dès 2009, la détection d’un motif aberrant de méthylation de l’ADN concernant un  cancer épithélial de l’ovaire apparait comme  important pour trouver de nouveaux gènes liés à un tel cancer. Parmi les marqueurs tumoraux ainsi hypométhylé de manière spécifiques dans le cas d’un cancer de l’ovaire, il a été détecté une réponse positive au niveau du promoteur du gène codant pour l’entité EGFLAM (Pikachurine).

De plus, en 2010, les malformations artério-veineuses (MAV) familiales dans le cerveau est une maladie très rare. Notons ainsi qu’une analyse d’une potentielle liaison génomique a été effectuée en utilisant la technique » Affymetrix GeneChip » pour effectuer une analyse de séquence il a été détecté que parmi seulement  dix gènes candidats sélectionnés dans la  région du locus 5p13.2-q14.1, apparaissait l’entité  EGFLAM (Pikachurine).

Localisation de la Pikachurine.

Distribution comparative entre Pikachurine et AgrineDès sa découverte, la Pikachurine apparait comme une protéine essentielle de la vision et son association avec l’alpha-Dystroglycane est facilement comparable à celui de l’Agrine et du Dystroglycane que l’on va trouver au niveau de la jonction neuromusculaire comme l’illustre le schéma très simplifié présenté ci-contre

Avec bien d’autres informations sont disponibles dans le lien indiqué . D’autres travaux réalisés par les japonais font suite à cette découverte et indiquent l’importance de la Pikachurine dans le matrice extracellulaire pour la formation des photorécepteurs au niveau de la synapse.

Association entre Pikachurine et DystroglycanesCe sont les domaines dits « LG » de la Pikachurine qui permettent une bonne liaison sur l’Alpha-Dystroglycane, à condition que cette dernière soit totalement glycosylée correctement. Un schéma résume la situation de l’association de ces 2 protéines dans un cas normal et dans le cas d’un défaut de glycosylation, en référence avec le travail en référence (voir illustration présentée ci-contre).

 

Un défaut de liaison de la Pikachurine, résultat d’une mauvaise glycosylation se traduira par un électrorétinogramme (ERG) dont l’onde-b sera perturbée.

Il est par ailleurs à noter que chez la souris, la construction d’une mini-Agrine conservant la partie C-terminale de l’Agrine est une version plus courte de la Pikachurine qui est rapportée comme efficace pour améliorer les cas des Dystrophies Congénitales correspondant à une déficience en Laminine-alpha2 (=DMC1A ; Dystrophie musculaire congénitale avec déficit primaire en Mérosine; Mérosinopathie voir fiche correspondante à la Mérosine)

Puis,  en 2011, c’est une étude encore plus détaillée sur la zone d’interaction entre la Pikachurine et le Dystroglycane qui démontre que la perturbation du processus  de O-mannose glycosylation est fortement responsable de la liaison faible avec la Pikachurine et va se trouver être le impliquer dans la faiblesse de l’association pour finalement libéré le contact entre Pikachurine et Dystroglycane alpha.

Avancées depuis 2012

En 2012, notons que environ 1 à 12 millions d’Américains qui sont chaque année affectés par une dépression ce qui  est la principale cause de la charge de morbidité mondiale, alors que toute une gamme d’antidépresseurs efficaces sont maintenant disponibles,. Il existe ainsi  des échecs et des rechutes avec des taux restant importants.  Aussi, la compréhension des différences individuelles dans la susceptibilité aux effets secondaires des antidépresseurs au cours de la thérapie seront essentielles pour optimiser le traitement de la dépression. Pour identifier les variations génétiques influençant la susceptibilité aux effets secondaires induits par le Citaloprame, dans  la présente étude sont fournis des résultats évocateurs qui ont été trouvés pour impliquer entre autre parmi divers gènes celui codant pour  l’entité EGFLAM (Pikachurine).

Distributions respectives des dystroglycanes et des Pikachurines dans la rétineDes informations s’accumulent progressivement sur le complexe entre Dystroglycane et Pikachurine. Rôle dans la régulation de la connexion entre les photorécepteurs rétiniens et les cellules bipolaires . Ainsi comme les précédentes études le montrait déjà le complexe Présynaptique entre  Dystroglycane-Pikachurine est désormais démontré comme susceptible de réguler une connexion synaptique appropriée entre photorécepteurs de la rétine et les cellules bipolaires. Une illustration présentée ci-dessous présente une hypothèse de distribution de ce complexe au sein d’une synapse normale (cadre supérieur) et dans le cas de 2 versions KO de déficience respective en Pikachurine  (cadre central) et/ou en Dystroglycanes (cadre inférieur) pour cette zone. Directement issus de cette étude la représentation ci-contre illustre schématiquement la situation.

 La maturation cellulaire  post-traductionnelle de la  Pikachurine est relatée comme tout à fait spécifique. Cela conduit à une   implication relativement appropriée de cette protéine  dans la Synaptogénèse rétinienne. Toujours en 2012, les chercheurs japonais indiquent un rôle essentiel de la Pikachurine, cette nouvelle protéine associée avec le Dystroglycane =, dans le cadre de dendrites bipolaire du photorécepteur à la  synapse dans la rétine.

En  2013, plusieurs études ont analysées en détail,  les dommages structurels et biochimiques induits par cryoconservation qui peuvent conduire à la perte de la viabilité des embryons de lapin, mais très peu d’information sont disponibles sur les altérations de la croissance pendant la gestation et au niveau de l’expression des gènes. Dans une telle étude il a été observé que les expressions relatives des transcrits d’ARNm  a été modifiés de façon significative , et en particulier c’est le cas du gène codant pour l’entité  EGFLAM  (Pikachurine) .

Puis en 2015, un rôle en relation avec la Pikachurine, des photorécepteurs de la rétine est largement étudiés chez la souris , au niveau de la synapse en relation avec  le traitement du mouvement visuel pour des réponses optocinétiques. La Pikachurine est donc établie comme une protéine nécessaire au cours  d’une adaptation à la lumière, en relation déductions faites avec les résultats obtenus sur l’onde B de l’électrorétinogramme, (voir détails dans la référence indiquée). Citons cependant en 2015 que dans le tableau N°5 de l’article en référence on va trouver des données concernant l’entité EGFLAM (Pikachurine) comme figurant parmi les 50 premiers gènes différentiellement régulés à la hausse dans des études utilisant des cellules isolées de la granulosa et de  la thèque de l’ovaire, pour démontrer qu’il est important d’évaluer le degré de contamination croisée.

En conclusion

Pour suivre l’évolution des connaissances sur La Pikachurine il n’existe pas encore de banques de données récentes qui sont  automatiquement mises à jour qui répertorient :

A)     La Pikachurine 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 : En préparation