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ROd’une espècedonnée est donc très lié à sonmodede
vie
(d)
et 2) dans unemême espèce, les gènes sont l’objet
de tellementdepolymorphismes (SNP,CNV,pseudogènes,
mutations)qu’il yapeudechancesde trouverdeux individus
munisdumême répertoire.
Régulationde l’expression
La régulationde l’expressiondesROconstitue leurdeuxième
caractéristique remarquable. Àmaturité, chaque neurone
olfactif n’exprimequ’unseul allèled’ungènedonnéet tous
les neurones exprimant lemême récepteur envoient leur
axone vers lemême glomérule du bulbe olfactif
(4)
. On
comprendque ces propriétés garantissent la spécificité
dusignal et améliorent le rapport signal/bruit.Pource faire,
lesneuronesmettent enplaceunestratégieoriginale long-
temps non élucidée, la « voiedes protéines dégradées »
-enanglais
UnfoldedProteinResponse
ouUPR
(e)
.Dansun
premier temps, les neurones immatures peuvent exprimer
unouquelquesRO ; lesprotéinesainsi produites, difficiles
à replier, s’accumulent dans le réticulum endoplasmique,
cequi déclenche la réponseUPRqui aboutit elle-même à
la stimulationde l’adénylyl cyclase III. Endéfinitive, ceci se
traduit, dans les neuronesmatures, par laméthylationde
l’histoneH3qui entraîne la répressionde tous lesgènesde
RO, sauf leplusactivédont l’expressionperdure
(3)
.
On sait également que lesRO sont exprimés dans l’axone
des neurones olfactifs et qu’ils jouent un rôledans l’adres-
sage final vers le«bon»gloméruledubulbeolfactif, sans
douteenaugmentant laproductiond’AMPcen fonctionde
ladistanceàparcourir à travers lebulbeolfactif.
Le nombre et laqualitédes récepteurs exprimés peuvent
changer au cours de la vie. Chez la souris, on n’a trouvé
qu’unecentainedegènesexpriméschez le fœtusà15 jours
Récepteurs olfactifs
des vertébrés
Roland Salesse
et
Guenhaël Sanz
(UnitédeNeu-
robiologiede l’Olfaction, INRA, Jouy-
en-Josas)
2004 : leprixNobel dePhysiologieet
deMédecine est attribué àRichard
Axel et Linda Buck pour la décou-
verte des récepteurs olfactifs (RO)
(1)
. Pourquoi tant d’honneur ?
L’olfaction est un sens chimique
qui nécessite la reconnaissancede
moléculesodorantespar des récep-
teursmembranaires. Les récepteurs
olfactifs, constituaient le « chaînon
manquant »entre lesodorants
(a)
et la
réponseneuronale. Leur découverte
a relancé lesétudessur l’olfaction
(b)
.
Chez lesvertébrés, lesROsontprinci-
palement exprimésdans lescilsden-
dritiquesdesneuronesolfactifsprésentsdans lamuqueuse
olfactive et qui projettent leurs axones au niveaudubulbe
olfactif,premier relaiscérébral dumessageolfactif.Certains
mammifères, en particulier les rongeurs, possèdent des
systèmesolfactifssupplémentaireséquipésdeRO (organe
septal, ganglions deGrueneberg) oud’autres récepteurs
spécifiques (organe voméronasal). Par ailleurs, on trouve
des ROdans d’autres tissus où ils participent à diverses
fonctions comme la régulationde lamigrationcellulaireou
desphénomènesdesécrétion.Ainsi, commebiend’autres
membresde la familledes récepteursà7 segments trans-
membranaires couplés aux protéinesG (RCPG), les RO
deviennent desciblespharmacologiquesd’intérêt
(c)
. Selon
la classificationGRAFS, lesRO appartiennent à la classe
Rqui regroupe lesRCPGdu typede la rhodopsine, et plus
précisément à la sous-classe
d
(5)
.
Nombre
L’aspect le plus frappant des RO de vertébrés est leur
nombre, qui dépasse lemillier chez lesmammifères, soit
4,5 % du génome (et même 2000 chez l’éléphant ! ).
Cesaspectsévolutifssont traitésplus loin
(6)
.Pour leprésent
chapitre, il fautgarderenmémoiredeuxchoses :1) l’olfaction
étant une fonction vitalepour la surviedes individuset des
espèces,on trouvedes récepteurspour lesodorantssociaux,
sexuels, alimentaires, environnementaux ; le répertoirede
(a)
Nous emploierons «odorant»pour les produits chimiques et
«odeur»pour laperceptionélaboréepar lecerveau.
(b)
Pourunétatdes lieux, voirSalesseetGervais2012 (7).
(c)
LesRCPG sont lacibledeplusde30%desmédicaments.
(d)
C’estainsique lorsde l’apparitiondesamphibiens, lepassageà la
vie terrestres’accompagned’uneexplosiondunombredegènes
deRO, d’unecentainechez lespoissonsà400chez lexénope.
(e)
Il s’agitd’uneréponsecellulaireau stress.
Figure1 -
Comparaisondes ligandsagonistesetantagonistesd’unrécepteurolfactifhumain
(OR1G1, ouOR 17-209).Lesagonistes forts sont regroupésdans lecerclecentral.Autourdu
cercle, lesagonistesplus faibles sont regroupésparclassechimique.Troisantagonistes sont
encadrés.Onremarque ladiversitédes structuresetdes fonctionschimiques (reproduitdeSanz
etal (8), avecpermission).
