267 SYNTHÈSE REVUES m/s n° 3, vol. 40, mars 2024 https://doi.org/10.1051/medsci/2024013 médecine/sciences 2024 ; 40 : 267-74 médecine/sciences Sécrétion non conventionnelle Nouvelles perspectives dans le trafic des protéines Morgane Denus, William Fargues, Aurore Filaquier, Éloïse Néel, Philippe Marin, Marie-Laure Parmentier, Julien Villeneuve > L’étude de l’organisation structurale et fonc- tionnelle des cellules eucaryotes a révélé les compartiments membranaires ainsi que la machinerie nécessaires au trafic vésiculaire des protéines. La plupart des protéines essentielles à la communication intercellulaire contiennent une séquence signal leur permettant d’être incorporées dans la voie de sécrétion conven- tionnelle, par laquelle les protéines sont trans- portées séquentiellement dans le réticulum endoplasmique (RE) puis l’appareil de Golgi. Cependant, les cellules eucaryotes sont égale- ment dotées de voies de sécrétion alternatives ou voies de sécrétion non conventionnelles, qui mettent en jeu de nombreux acteurs suscep- tibles de détourner certains compartiments de leurs fonctions principales au profit de fonc- tions sécrétoires. protéines qui adoptent une conformation tri-dimensionnelle correcte sont encapsulées dans des vésicules de transport COPII (coat protein complex II), qui sont ensuite dirigées vers l’appareil de Golgi [1]. Au sein de l’appareil de Golgi, ces protéines sont triées et acheminées vers leur destination finale, en particulier la membrane plasmique (MP) ou l’espace extracellulaire. Pour leurs travaux majeurs concernant l’iden- tification et la caractérisation des acteurs moléculaires essentiels à ce trafic vésiculaire, les Américains James Rothman et Randy Schek- man, et l’Allemand Thomas Südhof, ont reçu le prix Nobel de physiolo- gie ou médecine en 2013 [2]. Jusqu’à récemment, il était admis que le cheminement séquentiel des protéines le long de cette voie de sécré- tion, conservée de la levure aux mammifères au cours de l’évolution, représentait la seule voie possible pour le transport des protéines vers la MP et l’espace extracellulaire. Cependant, d’importants travaux de recherche ont mis en évidence des voies de sécrétion supplémentaires que les cellules utilisent pour sécréter, en particulier, des protéines dépourvues de séquence signal, de manière indépendante de l’axe RE-Golgi. Ces voies de sécrétion alternatives, regroupées sous le terme de sécrétion non conventionnelle (UPS, pour unconventional protein secretion), sont généralement « activées » en cas de stress cellulaire. Actuellement, quatre types d’UPS sont répertoriés [3, 4]. Dans les UPS de types I et II, des modes de sécrétion non vésiculaires, les protéines- cargo 1 sont directement transloquées à travers la MP, grâce respecti- vement à la formation de pores (UPS de type I) ou à l’utilisation de 1 le terme anglais « cargo » désigne les protéines qui sont véhiculées vers les compartiments cellulaires appropriés via un routage spécifique. Institut de génomique fonctionnelle, Université de Montpellier, CNRS UMR 5 203. Inserm U1191, Montpellier, France. julien.villeneuve@igf.cnrs.fr Voies de sécrétion conventionnelle et non conventionnelles Depuis les découvertes du biologiste américain George Palade, lauréat du prix Nobel de physiologie ou méde- cine en 1974 pour ses travaux pionniers sur l’organisa- tion structurale et fonctionnelle des cellules, l’un des dogmes fondamentaux de la biologie cellulaire consi- dère que les mécanismes qui orchestrent le trafic vési- culaire, le long de l’axe réticulum endoplasmique (RE) - appareil de Golgi, permettent le transport de la plupart des protéines sécrétées dans le milieu extracellulaire. Cette voie de sécrétion permet l’export d’une grande variété de protéines essentielles à la communication intercellulaire, notamment les facteurs de croissance, les cytokines, les hormones et les neurotransmetteurs, ainsi que les anticorps. Très brièvement, les protéines dont la séquence contient un peptide signal N-terminal sont ciblées et transloquées dans le RE. Dans des sites fonctionnels spécifiques de la membrane du RE, les Vignette (© Julien Villeneuve).