Dissecting the role of the Tir:Nck and Tir:IRTKS/IRSp53 signalling pathways in vivo

Attaching and effacing (A/E) lesions and actin polymerization, the hallmark of enteropathogenic Escherichia coli (EPEC), enterohemorrhagic E. coli (EHEC) and Citrobacter rodentium (CR) infections, are dependent on the effector Tir. Phosphorylation of Tir(EPEC/CR) Y474/1 leads to recruitment of Nck and neural Wiskott-Aldrich syndrome protein (N-WASP) and strong actin polymerization in cultured cells. Tir(EPEC/CR) also contains an Asn-Pro-Tyr (NPY(454/1)) motif, which triggers weak actin polymerization. In EHEC the NPY(458) actin polymerization pathway is amplified by TccP/EspF(U), which is recruited to Tir via IRSp53 and/or insulin receptor tyrosine kinase substrate (IRTKS). Here we used C. rodentium to investigate the different Tir signalling pathways in vivo. Following infection with wild-type C. rodentium IRTKS, but not IRSp53, was recruited to the bacterial attachment sites. Similar results were seen after infection of human ileal explants with EHEC. Mutating Y471 or Y451 in Tir(CR) abolished recruitment of Nck and IRTKS respectively, but did not affect recruitment of N-WASP or A/E lesion formation. This suggests that despite their crucial role in actin polymerization in cultured cells the Tir:Nck and Tir:IRTKS pathways are not essential for N-WASP recruitment or A/E lesion formation in vivo. Importantly, wild-type C. rodentium out-competed the tir tyrosine mutants during mixed infections. These results uncouple the Tir:Nck and Tir:IRTKS pathways from A/E lesion formation in vivo but assign them an important in vivo role.

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.