Coarse Graining to Invesitigate Peptide-Lipid Interactions

Experimental characterization of molecular details is challenging, and although single molecule experiments have gained prominence, oligomer characterization remains largely unexplored. The ability to monitor the time evolution of individual molecules while they self assemble is essential in providing mechanistic insights about biological events. Molecular dynamics (MD) simulations can fill the gap in knowledge between single molecule experiments and ensemble studies like NMR, and are increasingly used to gain a better understanding of microscopic properties. Coarse-grained (CG) models aid in both exploring longer length and time scale molecular phenomena, and narrowing down the key interactions responsible for significant system characteristics. Over the past decade, CG techniques have made a significant impact in understanding physicochemical processes. However, the realm of peptide-lipid interfacial interactions, primarily binding, partitioning and folding of amphipathic peptides, remains largely unexplored compared to peptide folding in solution. The main drawback of existing CG models is the inability to capture environmentally sensitive changes in dipolar interactions, which are indigenous to protein folding, and lipid dynamics. We have used the Drude oscillator approach to incorporate structural polarization and dipolar interactions in CG beads to develop a minimalistic peptide model, WEPPROM (Water Explicit Polarizable PROtein Model), and a lipid model WEPMEM (Water Explicit Polarizable MEmbrane Model). The addition of backbone dipolar interactions in a CG model for peptides enabled us to achieve alpha-beta secondary structure content de novo, without any added bias. As a prelude to studying amphipathic peptide-lipid membrane interactions, the balance between hydrophobicity and backbone dipolar interactions in driving ordered peptide aggregation in water and at a hydrophobic-hydrophilic interface, was explored. We found that backbone dipole interactions play a crucial role in driving ordered peptide aggregation, both in water and at hydrophobic-hydrophilic interfaces; while hydrophobicity is more relevant for aggregation in water. A zwitterionic (POPC: 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine) and an anionic lipid (POPS: 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phospho-L-serine) are used as model lipids for WEPMEM. The addition of head group dipolar interactions in lipids significantly improved structural, dynamic and dielectric properties of the model bilayer. Using WEPMEM and WEPPROM, we studied membrane-induced peptide folding of a cationic antimicrobial peptide with anticancer activity, SVS-1. We found that membrane-induced peptide folding is driven by both (a) cooperativity in peptide self interaction and (b) cooperativity in membrane-peptide interactions. The dipolar interactions between the peptide and the lipid head-groups contribute to stabilizing folded conformations. The role of monovalent ion size and peptide concentration in driving lipid domain formation in anionic/zwitterionic lipid mixtures was also investigated. Our study suggest monovalent ion size to be a crucial determinant of interaction with lipid head groups, and hence domain formation in lipid mixtures. This study reinforces the role of dipole interactions in protein folding, lipid membrane properties, membrane induced peptide folding and lipid domain formation. Therefore, the models developed in this thesis can be used to explore a multitude of biomolecular processes, both at longer time-scales and larger system sizes.

The periplasmic domain of the barrel assembly machinery protein A (BamA) from Escherichia coli assists folding of outer membrane protein A

The assembly of outer membranes of the cell wall of Gram-negative bacteria and of various organelles of eukaryotic cells requires the evolutionarily conserved β-barrel-assembly machinery (BAM) complex. This thesis describes the biochemical and biophysical properties of the periplasmic domain of the β-barrel assembly machinery protein A (PD-BamA) of the E. coli BAM complex, its effect on insertion and folding of the Outer membrane protein A (OmpA) into lipid bilayers and the identification of regions of PD-BamA that may be involved in protein-protein interactions. The secondary structure of PD-BamA in mixed lipid bilayers, analyzed by Circular dichroism (CD) spectroscopy, contained less β-sheet at an increased content of phosphatidylglycerol (PG) in the lipid membrane. This result showed membrane binding, albeit only in the presence of negatively charged lipids. Fluorescence spectroscopy demonstrated that PD-BamA only binds to lipid bilayers containing the negatively charged DOPG, confirming the results of CD spectroscopy. PD-BamA did not bind to zwitterionic but overall neutral lipid bilayers. PD-BamA bound to OmpA at a stoichiometry of 1:1. PD-BamA strongly facilitated insertion and folding of OmpA into lipid membranes. Kinetics of PD-BamA mediated folding of OmpA was well described by two parallel folding processes, a fast folding process and a slow folding process, differing by 2-3 orders of magnitude in their rate constants. The folding yields of OmpA depended on the concentration of lipid membranes and also on the lipid head groups. The presence of PD-BamA resulted in increased folding yields of OmpA in negatively charged DOPG, but PD-BamA did not affect the folding kinetics of OmpA into bilayers of zwitterionic but overall neutral lipids. The efficiency of folding and insertion of OmpA into lipid bilayers strongly depended on the ratio PD-BamA/OmpA and was optimal at equimolar concentrations of PD-BamA and OmpA. To examine complexes of unfolded OmpA with PD-BamA in more detail, site-directed spectroscopy was used to explore contact regions in both, PD-BamA and OmpA. Similarly, contact regions were also investigated for another protein complex formed by PD-BamA and the lipoprotein BamD. The obtained data suggest, that the site of interaction on PD-BamA for OmpA might be oriented towards the exterior environment away from the preceding POTRA domains, but that PD-BamA is oriented with its short α-helix α1 of POTRA domain 5 towards the C-terminal end of BamD.

Copper-mediated amyloid-beta toxicity is associated with an intermolecular histidine bridge

Amyloid-beta peptide (A beta) is pivotal to the pathogenesis of Alzheimer disease. Here we report the formation of a toxic A beta-Cu2+ complex formed via a histidine-bridged dimer, as observed at Cu2+/ peptide ratios of > 0.6:1 by EPR spectroscopy. The toxicity of the A beta-Cu2+ complex to cultured primary cortical neurons was attenuated when either the pi- or tau-nitrogen of the imidazole side chains of His were methylated, thereby inhibiting formation of the His bridge. Toxicity did not correlate with the ability to form amyloid or perturb the acyl-chain region of a lipid membrane as measured by diphenyl- 1,3,5-hexatriene anisotropy, but did correlate with lipid peroxidation and dityrosine formation. P-31 magic angle spinning solid-state NMR showed that A beta and A beta-Cu2+ complexes interacted at the surface of a lipid membrane. These findings indicate that the generation of the A beta toxic species is modulated by the Cu2+ concentration and the ability to form an intermolecular His bridge.

Downstream processing development of enveloped viruses for clinical applications: innovative tools for rational process optimization

Dissertation presented to obtain a Ph.D. degree in Engineering and Technology Sciences, Biotechnology at the Instituto de Tecnologia Química e Biológica, Universidade Nova de Lisboa

Cholesterol and sphingomyelin drive ligand-independent T-cell antigen receptor nanoclustering.

The T-cell antigen receptor (TCR) exists in monomeric and nanoclustered forms independently of antigen binding. Although the clustering is involved in the regulation of T-cell sensitivity, it is unknown how the TCR nanoclusters form. We show that cholesterol is required for TCR nanoclustering in T cells and that this clustering enhances the avidity but not the affinity of the TCR-antigen interaction. Investigating the mechanism of the nanoclustering, we found that radioactive photocholesterol specifically binds to the TCRβ chain in vivo. In order to reduce the complexity of cellular membranes, we used a synthetic biology approach and reconstituted the TCR in liposomes of defined lipid composition. Both cholesterol and sphingomyelin were required for the formation of TCR dimers in phosphatidylcholine-containing large unilamellar vesicles. Further, the TCR was localized in the liquid disordered phase in giant unilamellar vesicles. We propose a model in which cholesterol and sphingomyelin binding to the TCRβ chain causes TCR dimerization. The lipid-induced TCR nanoclustering enhances the avidity to antigen and thus might be involved in enhanced sensitivity of memory compared with naive T cells. Our work contributes to the understanding of the function of specific nonannular lipid-membrane protein interactions.

Incorporation and washout of n-3 PUFA after high dose intravenous and oral supplementation in healthy volunteers.

BACKGROUND & AIMS: Although the physiological effects of n-3 polyunsaturated fatty acids (n-3PUFA) are generally thought to require several weeks of exposure to allow their incorporation into plasma membranes, intravenous (IV) n-3PUFA attenuate the cardiovascular and neuroendocrine response to stress within 3 h. Whether oral n-3 PUFA exert similar early effects remains unknown. OBJECTIVE: To assess whether acute IV or short term oral n-3PUFA administration reproduces the metabolic effects of long term oral supplements during exercise, and how it relates to their incorporation into platelets and red blood cells (RBC) membranes. DESIGN: Prospective single center open label study in 8 healthy subjects receiving a 3-h infusion of 0.6 g/kg body weight n-3PUFA emulsion, followed one week later by an oral administration of 0.6 g/kg over 3 consecutive days. Maximal power output (cycling exercise), maximal heart rate (HR), blood lactate at exhaustion, and platelet function were measured at baseline and after IV or 3-day oral supplementation; platelet and RBC membrane composition were assessed until 15 days after n-3PUFA administration. RESULTS: Both IV and oral n-3PUFA significantly decreased maximal HR (-6% and -5%), maximal power output (-10%) and peak blood lactate (-47% and -52%) Platelet function tests were unchanged. The EPA and DHA membrane contents of RBC and platelets increased significantly, but only to 1.7-1.9% of fatty acid content. CONCLUSION: The cardiovascular and metabolic effects of n-3 PUFA during exercise occur already within 1-3 days of exposure, and may be unrelated to changes in membranes composition. Effects occur within hours of administration and are unrelated to lipid membrane composition. Trial registered at clinicaltrials.gov as NCT00516178.

Anestésicos locais: interação com membranas de eritrócitos de sangue humano, estudada por ressonância magnética nuclear de ¹H e 31P

The literature carries many theories about the mechanism of action of local anesthetics (LA). We can highlight those focusing the direct effect of LA on the sodium channel protein and the ones that consider the interaction of anesthetic molecules with the lipid membrane phase. The interaction between local anesthetics and human erythrocyte membranes has been studied by ¹H and 31P nuclear magnetic resonance spectroscopy. It was found that lidocaine (LDC) and benzocaine (BZC) bind to the membranes, increase the mobility of the protons of the phospholipid's acyl chains, and decrease the mobility and/or change the structure of the polar head groups. The results indicate that lidocaine molecules are inserted across the polar and liquid interface of the membrane, establishing both electrostatic (charged form) and hydrophobic (neutral form) interactions. Benzocaine locates itself a little deeper in the bilayer, between the interfacial glycerol region and the hydrophobic core. These changes in mobility or conformation of membrane lipids could affect the Na+-channel protein insertion in the bilayer, stabilizing it in the inactivated state, thus causing anesthesia.

Anestésicos locais: interação com membranas biológicas e com o canal de sódio voltagem-dependente

Many theories about the mechanism of action of local anesthetics (LA) are described in the literature. Two types of theories can be distinguished: those that focus on the direct effects of LA on their target protein in the axon membranes, i.e. the voltage-gated sodium channel and the ones that take into account the interaction of anesthetic molecules with the lipid membrane phase for the reversible nerve blockage. Since there is a direct correlation between LA hydrophobicity and potency, it is crucial to take this physico-chemical property into account to understand the mechanism of action of LA, be it on the sodium channel protein, lipid(s), or on the whole membrane phase.

Synaptic vesicle pool size, release probability and synaptic depression are sensitive to Ca2+ buffering capacity in the developing rat calyx of Held

The calyx of Held, a specialized synaptic terminal in the medial nucleus of the trapezoid body, undergoes a series of changes during postnatal development that prepares this synapse for reliable high frequency firing. These changes reduce short-term synaptic depression during tetanic stimulation and thereby prevent action potential failures during a stimulus train. We measured presynaptic membrane capacitance changes in calyces from young postnatal day 5-7 (p5-7) or older (p10-12) rat pups to examine the effect of calcium buffer capacity on vesicle pool size and the efficiency of exocytosis. Vesicle pool size was sensitive to the choice and concentration of exogenous Ca2+ buffer, and this sensitivity was much stronger in younger animals. Pool size and exocytosis efficiency in p5-7 calyces were depressed by 0.2 mM EGTA to a greater extent than with 0.05 mM BAPTA, even though BAPTA is a 100-fold faster Ca2+ buffer. However, this was not the case for p10-12 calyces. With 5 mM EGTA, exocytosis efficiency was reduced to a much larger extent in young calyces compared to older calyces. Depression of exocytosis using pairs of 10-ms depolarizations was reduced by 0.2 mM EGTA compared to 0.05 mM BAPTA to a similar extent in both age groups. These results indicate a developmentally regulated heterogeneity in the sensitivity of different vesicle pools to Ca2+ buffer capacity. We propose that, during development, a population of vesicles that are tightly coupled to Ca2+ channels expands at the expense of vesicles more distant from Ca2+ channels.

Investigation of the mechanism of transfer of a-tocopherol by the human a-tocopherol transfer protein (H-a-TTP) /

The human a-tocopherol transfer protein (h-a-TTP) is understood to be the entity responsible for the specific retention of a-tocopherol (a-toc) in human tissues over all other forms of vitamin E obtained from the diet. a-Tocopherol is the most biologically active form of vitamin E, and to date has been studied extensively with regard to its antioxidant properties and its role of terminating membrane lipid peroxidation chain reactions. However, information surrounding the distribution of a-tocopherol, specifically its delivery to intracellular membranes by a-TTP, is still unclear and the molecular factors influencing transfer remain elusive. To investigate the mechanism of ligand transfer by the h-a-TTP, a fluorescent analogue of a-toc has been used in the development of a fluorescence resonance energy transfer (FRET) assay. (/?)-2,5,7,8-tetramethyl-2-[9-(7-nitro-benzo[l,2,5]oxdiazol-4-ylamino)-nonyl]- chroman-6-ol (NBD-toc) has allowed for the development of the FRET-based ligand transfer assay. This ligand has been utilized in a series of experiments where changes were made to acceptor lipid membrane concentration and composition, as well as to the ionic strength and viscosity of the buffer medium. Such changes have yielded evidence supporting a collisional mechanism of ligand transfer by a-TTP, and have brought to light a new line of inquiry pertaining to the nature of the forces governing the collisional transfer interaction. Through elucidation of the transfer mechanism type, a deeper understanding of the transfer event and the in vivo fate of a-tocopherol have been obtained. Furthermore, the results presented here allow for a deeper investigation of the forces controlling the collisional protein-membrane interaction and their effect on the transfer of a-toc to membranes. Future investigation in this direction will raise the possibility of a complete understanding of the molecular events surrounding the distribution of a-toc within the cell and to the body's tissues.

Rôle des GTPases ARF dans la migration des cellules endothéliales et la sécrétion du NO

ARF6 et ARF1 sont des petites GTPases de la famille des ARF(s) qui régulent plusieurs voies de signalisation comprenant, la formation et le mouvement des vésicules, la transformation des lipides membranaires et la réorganisation du cytosquelette d’actine. À ce jour, le rôle de la protéine ARF6 et de la protéine ARF1 dans la signalisation des récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) et des récepteurs à activité tyrosine kinase (RTK) dans les cellules endothéliales est encore très peu étudié. Le but de cette étude a été de caractériser le rôle de la protéine ARF6 dans la migration des cellules endothéliales induite par l’endothéline-1, ainsi que le rôle de la protéine ARF1 dans la sécrétion du monoxyde d’azote (NO) stimulées par le VEGF. Dans cette étude, nous montrons qu’ARF6 est essentielle à la migration des cellules endothéliales induite par l’endotheline-1. L’inhibition de l’expression d’ARF6 par interférence à l’ARN entraîne une activation marquée de la kinase FAK et son association constitutive avec Src. Par ailleurs, cette inhibition affecte l’association entre GIT1 et la kinase FAK. Ceci se traduit par une inhibition du désassemblage des contacts focaux et une augmentation de l’adhésion cellulaire menant à une diminution de la motilité. De plus, nos résultats montrent que la protéine ARF1 est essentielle à l’activation d’eNOS et à la sécrétion du NO suite à l’activation du VEGFR2 dans les cellules endothéliales BAEC. En effet, l’inhibition de l’expression d’ARF1 par interférence à l’ARN entraîne une inhibition du recrutement de la kinase Akt à la membrane plasmique et une inhibition de son activation induite par le VEGF. L’inhibition de l’activation de la kinase Akt par le VEGF conduit à une inhibition de l’activation de eNOS et de la sécrétion du NO. Dans l’ensemble, nos résultats montrent que les protéines ARF6 et ARF1 sont essentielles à la signalisation de l’ETB et du VEGFR2 pour les processus menant à la migration cellulaire et à la sécrétion du NO respectivement, deux évènements essentiels à l’angiogenèse.

The importance of the Hedgehog signaling pathway at the level of the blood-brain barrier

La barrière hémato-encéphalique (BHE) protège le système nerveux central (SNC) en contrôlant le passage des substances sanguines et des cellules immunitaires. La BHE est formée de cellules endothéliales liées ensemble par des jonctions serrées et ses fonctions sont maintenues par des astrocytes, celles ci sécrétant un nombre de facteurs essentiels. Une analyse protéomique de radeaux lipidiques de cellules endothéliales de la BHE humaine a identifié la présence de la voie de signalisation Hedgehog (Hh), une voie souvent liées à des processus de développement embryologique ainsi qu’au niveau des tissus adultes. Suite à nos expériences, j’ai déterminé que les astrocytes produisent et secrètent le ligand Sonic Hh (Shh) et que les cellules endothéliales humaines en cultures primaires expriment le récepteur Patched (Ptch)-1, le co-récepteur Smoothened (Smo) et le facteur de transcription Gli-1. De plus, l’activation de la voie Hh augmente l’étanchéité des cellules endothéliales de la BHE in vitro. Le blocage de l’activation de la voie Hh en utilisant l’antagoniste cyclopamine ainsi qu’en utilisant des souris Shh déficientes (-/-) diminue l’expression des protéines de jonctions serrées, claudin-5, occcludin, et ZO-1. La voie de signalisation s’est aussi montrée comme étant immunomodulatoire, puisque l’activation de la voie dans les cellules endothéliales de la BHE diminue l’expression de surface des molécules d’adhésion ICAM-1 et VCAM-1, ainsi que la sécrétion des chimiokines pro-inflammatoires IL-8/CXCL8 et MCP-1/CCL2, créant une diminution de la migration des lymphocytes CD4+ à travers une monocouche de cellules endothéliales de la BHE. Des traitements avec des cytokines pro-inflammatoires TNF-α and IFN-γ in vitro, augmente la production de Shh par les astrocytes ainsi que l’expression de surface de Ptch-1 et de Smo. Dans des lésions actives de la sclérose en plaques (SEP), où la BHE est plus perméable, les astrocytes hypertrophiques augmentent leur expression de Shh. Par contre, les cellules endothéliales de la BHE n’augmentent pas leur expression de Ptch-1 ou Smo, suggérant une dysfonction dans la voie de signalisation Hh. Ces résultats montrent que la voie de signalisation Hh promeut les propriétés de la BHE, et qu’un environnement d’inflammation pourrait potentiellement dérégler la BHE en affectant la voie de signalisation Hh des cellules endothéliales.

Mécanismes d'activation de la voie lysosomale durant l'apoptose chimio-induite

L’apoptose est une forme de mort cellulaire essentielle au développement et au maintien de l’homéostase chez les animaux multicellulaires. La machinerie apoptotiq ue requiert la participation des caspases, des protéases conservées dans l’évolution et celle des organelles cytoplasmiques. Les lysosomes subissent des ruptures partielles, labilisation de la membrane lysosomale (LML), qui entraînent l’activation des cathepsines dans le cytoplasme de cellules cancéreuses humaines en apoptose induite par la camptothecin (CPT), incluant les histiocytes humains U-937. Ces modifications lysosomales se manifestent tôt durant l’activation de l’apoptose, concomitamment avec la perméabilisation de la mitochondrie et l’activation des caspases. Une étude protéomique quantitative et comparative a permis d’identifier des changements précoces dans l’expression/localisation de protéines lysosomales de cellules U-937 en apoptose. Lors de deux expériences indépendantes, sur plus de 538 protéines lysosomales identifiées et quantifiées grâce au marquage isobarique iTRAQ et LC-ESIMS/ MS, 18 protéines augmentent et 9 diminuent dans les lysosomes purifiés de cellules en cours d’apoptose comparativement aux cellules contrôles. Les candidats validés par immuno-buvardage et microscopie confocale incluent le stérol-4-alpha-carboxylate 3- déhydrogénase, le prosaposin et la protéine kinase C delta (PKC-d). Des expériences fonctionnelles ont démontrées que la translocation de PKC-d aux lysosomes est requise pour la LML puisque la réduction de son expression par ARN interférents ou l’inhibition de son activité à l’aide du rottlerin empêche la LML lors de l’apoptose induite par la CPT. La translocation de PKC-d aux lysosomes conduit à la phosphorylation et l’activation de la sphingomyelinase acide lysosomale (ASM), et à l’accroissement subséquent du contenu en céramide (CER) à la membrane lysosomale. Cette accumulation de CER endogène aux lysosomes est un évènement critique pour la LML induite par la CPT car l’inhibition de l’activité de PKC-d ou de ASM diminue la formation de CER et la LML.Ces résultats révèlent un nouveau mécanisme par lequel la PKC-d active l’ASM qui conduit à son tour à l’accumulation de CER à la membrane lysosomale et déclenche la LML et l’activation de la voie lysosomale de l’apoptose induite par la CPT. En somme, ce mécanisme confirme l’importance du métabolisme des sphingolipides dans l’activation de la voie lysosomale de l’apoptose.

Simulations numériques de la dynamique des protéines : translation de ligands, flexibilité et dynamique des boucles

La flexibilité est une caractéristique intrinsèque des protéines qui doivent, dès le mo- ment de leur synthèse, passer d’un état de chaîne linéaire à un état de structure tridimen- sionnelle repliée et enzymatiquement active. Certaines protéines restent flexibles une fois repliées et subissent des changements de conformation de grande amplitude lors de leur cycle enzymatique. D’autres contiennent des segments si flexibles que leur structure ne peut être résolue par des méthodes expérimentales. Dans cette thèse, nous présentons notre application de méthodes in silico d’analyse de la flexibilité des protéines : • À l’aide des méthodes de dynamique moléculaire dirigée et d’échantillonnage pa- rapluie, nous avons caractérisé les trajectoires de liaison de l’inhibiteur Z-pro- prolinal à la protéine Prolyl oligopeptidase et identifié la trajectoire la plus pro- bable. Nos simulations ont aussi identifié un mode probable de recrutement des ligands utilisant une boucle flexible de 19 acides aminés à l’interface des deux domaines de la protéine. • En utilisant les méthodes de dynamique moléculaire traditionnelle et dirigée, nous avons examiné la stabilité de la protéine SAV1866 dans sa forme fermée insérée dans une membrane lipidique et étudié un des modes d’ouverture possibles par la séparation de ses domaines liant le nucléotide. • Nous avons adapté auproblème de la prédiction de la structure des longues boucles flexibles la méthode d’activation et de relaxation ART-nouveau précédemment uti- lisée dans l’étude du repliement et de l’agrégation de protéines. Appliqué au replie- ment de boucles de 8 à 20 acides aminés, la méthode démontre une dépendance quadratique du temps d’exécution sur la longueur des boucles, rendant possible l’étude de boucles encore plus longues.

ARF1 contrôle la migration des cellules hautement invasives du cancer du sein via Rac1

Dans un contexte où la forte prévalence du cancer du sein chez les femmes demeure depuis plusieurs années un enjeu de société majeur, les nouvelles stratégies visant à réduire la mortalité associée à cette maladie sont le sujet de nombreuses recherches scientifiques. Les facteurs d’ADP-ribosylation sont des petites protéines G monomériques importantes pour la réorganisation du cytosquelette d’actine, le remodelage des lipides membranaires et la formation de vésicules. Notre laboratoire a précédemment montré qu’ARF1 est surexprimée dans les cellules hautement invasives du cancer du sein et contribue à leur phénotype migratoire accru. Dans le cadre de ce mémoire, nous avons défini le rôle de cette GTPase dans la migration de telles lignées cellulaires. Pour ce faire, nous avons étudié le rôle d’ARF1 dans l’activation de Rac1, un membre de la famille des GTPases Rho connu pour son implication dans la formation de lamellipodes ainsi que dans la migration cellulaire. Globalement, nous avons déterminé que l’activation d’ARF1 permet l’activation subséquente de Rac1 ainsi que de la voie de signalisation nécessaire au processus de migration. Par une approche d’interférence à l’ARN dans les cellules MDA-MB-231, nous avons d’abord montré la contribution essentielle de Rac1 la migration dépendante d’ARF1. Puis, de façon à établir le mécanisme derrière cette régulation, nous avons montré que l’inhibition de l’expression endogène d’ARF1 altère l’activation de Rac1 dépendante de l’EGF. Nous avons ensuite examiné les conséquences d’une telle inhibition sur les partenaires d’interaction de Rac1. Nous avons découvert qu’ARF1 et Rac1 forment un complexe constitutif, puis qu’ARF1est nécessaire à l’association de Rac1 à IRSp53, une protéine importante dans la formation de lamellipodes. La translocation dépendante de l’EGF du complexe Rac1/IRSp53 à la membrane plasmique est également sous le contrôle d’ARF1. En conclusion, cette étude fournit un nouveau mécanisme par lequel ARF1 régule la migration cellulaire et identifie cette GTPase en tant que cible pharmacologique prometteuse pour freiner le développement des métastases chez les patients atteints du cancer du sein.