La [bêta]-arrestine plus qu'une simple protéine adaptatrice dans la signalisation des récepteurs à sept segments transmembranaires couplés aux protéines G hétérotrimériques (RCPGs)

Abstract

Bien que les [bêta]-arrestines soient connues comme étant des régulateurs négatifs de la signalisation engendrée par les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG), de nouvelles données indiquent qu'elles pourraient posséder des fonctions additionnelles en tant que protéines accessoires à large spectre régulant le trafic intracellulaire et la signalisation. Il a récemment été proposé qu'un complexe de signalisation associé aux récepteurs à sept domaines transmembranaires, soit formé avant d'atteindre la membrane plasmique, permettant ainsi la signalisation à d'autres localisations mais établissant également un autre mode de régulation du transport de ces récepteurs. Nos travaux mettent en évidence la formation d'un complexe multimoléculaire associé au récepteur du thromboxane A2 (TP[bêta]) comprenant les protéines ARF6 et ARNO. Nos résultats montrent également que le rôle important de ARF6 dans l'endocytose du TP[bêta] est dépendant de l'activation de la protéine G[alpha]q et implique une interaction directe entre les protéines G[alpha]q et ARNO. Dans le but de mieux comprendre le mécanisme par lequel ARF6 régule la signalisation et l'endocytose du TP[bêta], nous avons identifié de nouveaux partenaires pouvant chaperonner ce complexe. En plus de l'interaction entre les protéines G[alpha]q et ARNO, nous rapportons que G[alpha]q s'associe avec toutes les GEFs de ARF6, par l'intermédiaire d'une région commune de ces GEFs qui est le domaine"coiled-coil". De plus, nos travaux montrent que la [bêta]-arrestine lie G[alpha]q et G[alpha]s, suggérant que cette interaction pourrait réguler diverses fonctions des RCPGs. Nos travaux ont permis d'élaborer un mutant des [bêta]-arrestines par lequel cette interaction est interrompue de façon spécifique, ce qui a permis d'étudier son comportement vis-à-vis certains récepteurs. En premier lieu, nous avons mis en évidence que cette interaction régule le transport antérograde de récepteurs couplés à G[alpha]q et G[alpha]s mais non de ceux couplés à G[alpha]i, démontrant ainsi une sélectivité de reconnaissance. En second lieu, le mutant d'arrestines module de façon négatif la durée de l'activation des protéines Erk1/2. Cet effet semble être causée par la diminution de la force du signal engendrée par la perte d'expression de surface du récepteur causé par le mutant d'arrestine. Cependant, nos travaux ne nous permettent pas d'écarter la possibilité que le mutant perturbe directement la séquestration des Erk1/2 dans le cytoplasme, les exposant ainsi à l'inactivation par les MAPK phosphatases. Nous proposons, dans cette thèse, un nouveau mode de régulation du trafic et de la signalisation des récepteurs à sept domaines transmembranaires.