Activine et inhibine - Activin and inhibin
inhibine, alpha | |||||||
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Identifiants | |||||||
symbole | INHA | ||||||
gène NCBI | 3623 | ||||||
HGNC | 6065 | ||||||
OMIM | 147380 | ||||||
RéfSeq | NM_002191 | ||||||
UniProt | P05111 | ||||||
Autre informations | |||||||
Lieu | Chr. 2 q33-qter | ||||||
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inhibine, bêta A | |||||||
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Identifiants | |||||||
symbole | INHBA | ||||||
Alt. symboles | activine A | ||||||
gène NCBI | 3624 | ||||||
HGNC | 6066 | ||||||
OMIM | 147290 | ||||||
RéfSeq | NM_002192 | ||||||
UniProt | P08476 | ||||||
Autre informations | |||||||
Lieu | Chr. 7 p15-p13 | ||||||
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inhibine, bêta B | |||||||
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Identifiants | |||||||
symbole | INHBB | ||||||
Alt. symboles | activine B | ||||||
gène NCBI | 3625 | ||||||
HGNC | 6067 | ||||||
OMIM | 147390 | ||||||
RéfSeq | NM_002193 | ||||||
UniProt | P09529 | ||||||
Autre informations | |||||||
Lieu | Chr. 2 cen-q13 | ||||||
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inhibine, bêta C | |||||||
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Identifiants | |||||||
symbole | INHBC | ||||||
Alt. symboles | activine C | ||||||
gène NCBI | 3626 | ||||||
HGNC | 6068 | ||||||
OMIM | 601233 | ||||||
RéfSeq | NM_005538 | ||||||
UniProt | P55103 | ||||||
Autre informations | |||||||
Lieu | Chr. 12 q13 | ||||||
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inhibine, bêta E | |||||||
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Identifiants | |||||||
symbole | INHBE | ||||||
Alt. symboles | activine E | ||||||
gène NCBI | 83729 | ||||||
HGNC | 24029 | ||||||
OMIM | 612031 | ||||||
RéfSeq | NM_031479 | ||||||
UniProt | P58166 | ||||||
Autre informations | |||||||
Lieu | Chr. 12 q13.2 | ||||||
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L'activine et l' inhibine sont deux complexes protéiques étroitement liés qui ont des effets biologiques presque directement opposés. Identifiée en 1986, l' activine améliore la biosynthèse et la sécrétion de FSH , et participe à la régulation du cycle menstruel . De nombreuses autres fonctions se sont avérées être exercées par l'activine, notamment des rôles dans la prolifération cellulaire, la différenciation , l' apoptose , le métabolisme , l' homéostasie , la réponse immunitaire , la réparation des plaies et la fonction endocrinienne . Inversement, l' inhibine régule négativement la synthèse de FSH et inhibe la sécrétion de FSH. L'existence de l'inhibine a été émise dès 1916 ; cependant, il n'a pas été démontré qu'il existe avant les travaux de Neena Schwartz et Cornelia Channing au milieu des années 1970, après quoi les deux protéines ont été caractérisées moléculairement dix ans plus tard.
L'activine est un dimère composé de deux sous-unités bêta identiques ou très similaires. L'inhibine est également un dimère dans lequel le premier composant est une sous-unité bêta similaire ou identique à la sous-unité bêta de l'activine. Cependant, contrairement à l'activine, le deuxième composant du dimère d'inhibine est une sous-unité alpha plus éloignée. L'activine, l'inhibine et un certain nombre d'autres protéines structurellement apparentées telles que l'hormone anti-Müllerienne , la protéine morphogénétique osseuse et le facteur de différenciation de croissance appartiennent à la superfamille des protéines TGF-β .
Structure
Les complexes protéiques d' activine et d' inhibine ont tous deux une structure dimère et, dans chaque complexe, les deux monomères sont liés l'un à l'autre par une seule liaison disulfure . De plus, les deux complexes sont dérivés de la même famille de gènes et de protéines apparentés mais diffèrent par la composition de leurs sous-unités. Vous trouverez ci-dessous une liste des complexes d'inhibine et d'activine les plus courants et de leur composition en sous-unités :
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Les sous-unités alpha et bêta partagent une similarité de séquence d' environ 25 % , tandis que la similitude entre les sous-unités bêta est d'environ 65 %.
Chez les mammifères, quatre sous-unités bêta ont été décrites, appelées activine A , activine B , activine β C et activine E . L'activine A et B sont identiques aux deux sous-unités bêta de l'inhibine. Une cinquième sous-unité, l'activine D , a été décrite chez Xenopus laevis . Deux activine β A sous - unités donnent lieu à l' activine A, une β A , et une β B sous - unité donne lieu à activine AB, et ainsi de suite. Divers hétérodimères, mais pas tous théoriquement possibles, ont été décrits. Les sous-unités sont liées par une seule liaison disulfure covalente.
La β C sous - unité est capable de former des hétérodimères avec l' activine β A ou ß B sous - unités , mais est incapable de dimériser avec l' inhibine α.
Une fonction
Activine
L'activine est produite dans les gonades , l' hypophyse , le placenta et d'autres organes :
- Dans le follicule ovarien , l'activine augmente la liaison de la FSH et l' aromatisation induite par la FSH . Il participe à la synthèse des androgènes en améliorant l' action de la LH dans l' ovaire et les testicules . Chez l'homme, l'activine améliore la spermatogenèse .
- L'activine est fortement exprimée dans la peau blessée et la surexpression de l'activine dans l' épiderme des souris transgéniques améliore la cicatrisation des plaies et la formation de cicatrices . Son action dans la cicatrisation des plaies et la morphogenèse de la peau passe par la stimulation des kératinocytes et des cellules stromales de manière dose-dépendante.
- L'activine régule également la morphogenèse des organes ramifiés tels que la prostate , le poumon et surtout le rein . L'activine A a augmenté le niveau d'expression du collagène de type I suggérant que l'activine A agit comme un puissant activateur des fibroblastes .
- Le manque d'activine pendant le développement entraîne des défauts de développement neuronal.
- La régulation à la hausse de l'activine A entraîne les cellules souches pluripotentes vers un destin mésoendodermique et fournit ainsi un outil utile pour la différenciation des cellules souches et la formation d' organoïdes .
Inhibine
Chez les femelles et les mâles, l'inhibine inhibe la production de FSH . L'inhibine n'inhibe pas la sécrétion de GnRH par l'hypothalamus. Cependant, le mécanisme global diffère entre les sexes :
Chez les femelles
L'inhibine est produite dans les gonades , l' hypophyse , le placenta , le corps jaune et d'autres organes.
La FSH stimule la sécrétion d'inhibine par les cellules de la granulosa des follicules ovariens dans les ovaires . À son tour, l'inhibine supprime la FSH.
- L'inhibine B atteint un pic dans la phase folliculaire précoce à moyenne , et un deuxième pic à l' ovulation .
- L'inhibine A atteint son pic dans la phase mi- lutéale .
La sécrétion d'inhibine est diminuée par la GnRH et renforcée par le facteur de croissance analogue à l'insuline -1 (IGF-1).
Chez les mâles
Elle est sécrétée par les cellules de Sertoli , situées dans les tubules séminifères à l'intérieur des testicules . Les androgènes stimulent la production d'inhibine ; cette protéine peut également aider à réguler localement la spermatogenèse .
Mécanisme d'action
Activine
Comme avec d'autres membres de la superfamille, les activines interagissent avec deux types de récepteurs transmembranaires de surface cellulaire (types I et II) qui ont des activités sérine/thréonine kinase intrinsèques dans leurs domaines cytoplasmiques :
- Récepteurs de l'activine de type 1 : ACVR1 , ACVR1B , ACVR1C
- Récepteurs de l'activine de type 2 : ACVR2A , ACVR2B
L'activine se lie au récepteur de type II et initie une réaction en cascade qui conduit au recrutement, à la phosphorylation et à l'activation du récepteur de l'activine de type I. Celui-ci interagit ensuite avec SMAD2 et SMAD3 , puis phosphoryle , deux des protéines SMAD cytoplasmiques .
Smad3 se transfère ensuite vers le noyau et interagit avec SMAD4 par multimérisation, entraînant leur modulation en tant que complexes de facteurs de transcription responsables de l'expression d'une grande variété de gènes.
Inhibine
Contrairement à l'activine, on en sait beaucoup moins sur le mécanisme d'action de l'inhibine, mais peut impliquer une compétition avec l'activine pour la liaison aux récepteurs de l'activine et/ou la liaison aux récepteurs spécifiques de l'inhibine.
Signification clinique
Activine
L'activine A est plus abondante dans le tissu adipeux des obèses que chez les personnes maigres. L'activine A favorise la prolifération des cellules progénitrices adipocytaires , tout en inhibant leur différenciation en adipocytes. L'activine A augmente également les cytokines inflammatoires dans les macrophages .
Une mutation dans le gène du récepteur de l'activine ACVR1 entraîne la fibrodysplasie ossifiante progressive , une maladie mortelle qui provoque le remplacement progressif des muscles et des tissus mous par du tissu osseux. Cette condition est caractérisée par la formation d'un squelette supplémentaire qui produit une immobilisation et éventuellement la mort par suffocation. La mutation dans ACVR1 amène l'activine A, qui agit normalement comme un antagoniste du récepteur et bloque l' ostéogenèse (croissance osseuse), à se comporter comme un agoniste du récepteur et à induire une croissance osseuse hyperactive. Le 2 septembre 2015, Regeneron Pharmaceuticals a annoncé avoir développé un anticorps contre l' activine A qui guérit efficacement la maladie dans un modèle animal de la maladie.
Des mutations du gène ACVR1 ont également été liées au cancer, en particulier au gliome pontique intrinsèque diffus (DIPG).
Des niveaux élevés d'activine B avec des niveaux normaux d'activine A ont fourni un biomarqueur possible pour l'encéphalomyélite myalgique/syndrome de fatigue chronique .
L'activine A est surexprimée dans de nombreux cancers . Il a été démontré qu'il favorise la tumorigenèse en entravant la réponse immunitaire anti-tumorale adaptative dans le mélanome .
Inhibine
La quantification de l'inhibine A fait partie du dépistage quad prénatal qui peut être administré pendant la grossesse à un âge gestationnel de 16 à 18 semaines. Une élévation de l' inhibine A ( associée à une augmentation de la bêta-hCG , une diminution de l' AFP et une diminution de l' estriol ) suggère la présence d' un fœtus atteint du syndrome de Down . En tant que test de dépistage, les résultats anormaux du test quad screen doivent être suivis de tests plus définitifs.
Il a également été utilisé comme marqueur du cancer de l'ovaire .
L'inhibine B peut être utilisée comme marqueur de la fonction de spermatogenèse et de l'infertilité masculine . Le taux sérique moyen d'inhibine B est significativement plus élevé chez les hommes fertiles (environ 140 pg/mL) que chez les hommes infertiles (environ 80 pg/mL). Chez les hommes atteints d' azoospermie , un test positif à l'inhibine B augmente légèrement les chances de réussite d'une grossesse par extraction de spermatozoïdes testiculaires (TESE), bien que l'association ne soit pas très substantielle, avec une sensibilité de 0,65 (intervalle de confiance à 95 % [IC] : 0,56 –0,74) et une spécificité de 0,83 (IC : 0,64–0,93) pour prédire la présence de spermatozoïdes dans les testicules dans l'azoospermie non obstructive.
Les références
Liens externes
- Activin à la National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH) des États-Unis
- Inhibine à la National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH) des États-Unis
- Grusch M, Kreidl E (1er août 2008). "Activine et follistatine dans la biologie du foie et le carcinome hépatocellulaire" . SciTopics . Elsevier. Archivé de l' original le 9 décembre 2008 . Récupéré le 24 décembre 2008 .