Santé

Immunologie : le rôle de la PI3-kinase

Dossier - Immunologie : à la recherche de l’âme sœur
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Les lymphocytes T sont les acteurs majeurs de la réponse immunitaire dite adaptative. On trouvera dans ce dossier une description des processus qui leur permettent, à travers une chorégraphie complexe, d'assurer une veille permanente au sein de l’organisme et de jouer ainsi leur rôle de sentinelles en réponse aux agressions.

  
DossiersImmunologie : à la recherche de l’âme sœur
 

La PI3-kinase (son nom complet est phosphoinositide-3-kinase) est une enzyme dont l'activité est quasi-nulle dans les LT avant la reconnaissance de l'antigène. Lorsque cette reconnaissance survient, l'accumulation de phosphotyrosines entraîne alors son recrutement dans la synapse immunologique au contact de son substrat principal, un phospholipide membranaire particulier appellé PIP2 (phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate). L'action de l'enzyme consiste alors à greffer un phosphate sur le PIP2 pour donner un nouveau composé, le PIP3 (phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate), absent des LT non activés. Celui-ci va alors agir comme un véritable « aimant », attirant à la membrane de la cellule des protéines possédant un domaine particulier, le domaine PH, dont l'affinité pour le PIP3 est souvent élevée.


Légende : Depuis la fin des années 1990, la "green-fluorescent protein" (GFP) de la méduse Aequorea Victoria et ses nombreux dérivés sont largement employés dans les laboratoires pour marquer des protéines dans les cellules vivantes et les visualiser ainsi directement en microscopie à fluorescence. Dans la méduse elle-même, la protéine GFP est située dans des taches discrètes situées en périphérie, à la base de son ombrelle. C'est un outil qui a véritablement révolutionné nos possibilités d'étude expérimentale dans bien des domaines de la biologie.

Nous avons été les premiers à montrer ce phénomène dans des LT vivants en utilisant des techniques d'imagerie de fluorescence. L'astuce expérimentale consista à fusionner par génie génétique le domaine PH d'une de ces protéines, la protéine Akt (une enzyme à activité sérine/thréonine kinase), à une protéine fluorescente, la GFP (« pour green fluorescent protein »), issue d'une méduse (Aequorea victoria). Cette protéine chimérique fut ensuite introduite dans les LT qui furent mis en contact avec des DC présentant l'antigène.

Film 4. Dans cette expérience des lymphocytes T exprimant la bio-sonde fluorescente AktPH-GFP ont été mis en présence de cellules présentant l'antigène. La cellule T située au centre présente d'importantes déformations et vient former un conjugué avec une cellule présentatrice. Dans le même temps, on peut observer une relocalisation très rapide et massive de la bio-sonde vers la synapse immunologique.

Nous pûmes ainsi suivre en temps réel les modifications de localisation de cette bio-sonde fluorescente AktPH-GFP déclenchées par la reconnaissance de l'antigène. On peut voir dans l'exemple qui est donné (film 4) que la fluorescence se concentre très vite, dans la synapse immunologique, dès que le contact a lieu. Ce changement de localisation est en fait le témoin indirect de l'activation de la PI3-kinase et de la production de PIP3 qui débute dès que le LT reconnaît le peptide antigénique. Une des conséquences de cet évènement métabolique sera en aval l'activation d'Akt qui entraînera à son tour, en cascade, une véritable réaction en chaîne dans la cellule.