Les prostaglandines (PGs) sont des médiateurs lipidiques impliqués dans une multitude de processus physiologiques, tels que le sommeil et l'équilibre osseux, mais également dans des phénomènes pathologiques comme l'inflammation chronique et le cancer. Les PGs sont produites à partir de l'acide arachidonique par l'action des cyclooxygénases (COXs) et des PGs synthétases. La régulation de ces dernières est très mal comprise par la communauté scientifique. La L-PGDS est la principale synthétase qui produit la PGD 2 , une PG impliquée entre autres dans la nociception, l'asthme, l'athérosclérose et les allergies. Un criblage par double hybride effectué avec l'arrestine-3 (Arr3) a permis d'identifier la L-PGDS comme partenaire d'interaction. Les arrestines non visuelles sont connues pour leurs rôles dans la désensibilisation et l'endocytose des récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs). Cependant, au fil des ans, plusieurs partenaires d'interaction de ces protéines ont été identifiés et ont permis de leur découvrir de nouvelles fonctions. Nous en sommes donc venus à penser que ces protéines multifonctionnelles pourraient réguler la L-PGDS en interagissant avec celle-ci. L'interaction a été confirmée par des essais GST-Pulldown, et de co-immunoprécipitation, dans des systèmes transfecté et endogène dans la lignée ostéoblastique MG-63. La microscopie confocale suggère que la modulation de l'activité enzymatique de la L-PGDS semble modifier la localisation cellulaire des protéines Arr3 et L-PGDS. Des dosages de PGD 2 indiquent que la présence d'Arr3 dans des essais de production de PGD2 in vitro augmente la production de PGD2 , tandis que les fibroblastes embryonnaires de souris (MEFs) déficientes pour les arrestines produisent moins de PGD 2 que les MEFs de type sauvage suite à une stimulation à la PGH2 , ainsi qu'avec l'IL-1?. Cette diminution de production est renversée par la transfection d'arrestines. Un peptide comprenant la région en acides aminés 86 à 100 sur l'Arr3 est suffisant pour augmenter les niveaux de PGD 2 observés in vitro et in cellulo dans les MG-63. Dès lors, nos études identifient pour la première fois un partenaire d'interaction pour la L-PGDS, l'Arr3, qui régule la production de PGD2 . De plus, un peptide comprenant la région d'interaction de l'Arr3 sur la L-PGDS est suffisant pour augmenter la production de PGD2 . Cette nouvelle approche pourrait être utilisée afin de synthétiser des peptides mimétiques spécifiques à la PGD2 dans un traitement anti-inflammatoire alternatif aux inhibiteurs des COXs

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) sont la famille de récepteurs membranaires la plus représentée chez les vertébrés, et la plus grande cible thérapeutique chez l'Homme. L'évolution du paradigme initial qui énonçait une stœchiométrie récepteur : protéine G : effecteur de 1 :1 :1 sera présentée sur le modèle des récepteurs aux chimiokines CXCR4 et CCR2. Grâce à la technique de transfert d'énergie par bioluminescence (BRET), les travaux réalisés durant cette thèse montrent (1) que c'est par un couplage alternatif de CXCR4 à Gα13 au lieu de la voie classique Gαi que les cellules de cancer du sein migrent pour former des métastases, (2) que la désensibilisation de CXCR4 implique le recrutement d'une combinaison définie de protéines (GRK et arrestines) permettant l'arrêt sélectif des multiples voies engagées en réponse à l'agoniste, et (3) que le protomère CXCR4 a un rôle déterminant dans l'engagement de la protéine Gαi et le recrutement de la β-arrestine par l'hétéro-oligomère CXCR4/CCR2 lorsque CCR2 est activé. Dans cette dernière et principale étude, les résultats montrent également que le dimère CCR2 peut s' assembler au dimère CXCR4 pour former un tétramère, et que l'activation de CCR2 influence la conformation du dimère CXCR4. Les phénomènes de coopérativité et d'activation asymétrique déjà rapportés pour cet hétérodimère pourraient donc impliquer l'interaction de quatre protomères. En conclusion les travaux effectués durant cette thèse démontrent une régulation supplémentaire de l'activité des récepteurs chimiokines au niveau de leur structure quaternaire, de leur signalisation, et de l'arrêt de cette signalisation. / G protein coupled receptors (GPCR) are the most represented cell surface receptors among vertebrates, and the major therapeutic target in humans. The initial paradigm stating a 1 :1 :1 stoichiometry for receptor :G protein :effector has evolved to a more complex model, as illustrated here with the example of the chemokine receptors CXCR4 and CCR2. Bioluminescence resonance energy transfer (BRET) was used to demonstrate that (1) CXCR4 is able to couple Gα13 instead of Gαi to promote breast cancer metastasis, (2) the multiple pathways engaged by stimulation of CXCR4 are selectively desensitized by the specific recruitment of a defined combination of proteins (GRKs and arrestins) and (3) the CXCR4 protomer plays a crucial role during Gαi engagement and β-arrestin recruitment by the CXCR4/CCR2 heterodimer upon CCR2 activation. In this last and main study, the results shown also demonstrate that CCR2 dimers could assemble with CX CR4 dimers into hetero-tetramers, and that CCR2 activation leads to a conformational change in the CXCR4 dimer. Former results showing cooperativity and asymmetric activation of a simple CXCR4/CCR2 heterodimer could then be applied to a tetramer. To conclude, the work done during this thesis demonstrates a more sophisticated regulation of chemokine receptors than previously suspected at 3 different levels: quaternary structure of the protomers, G protein signalling, and signalling termination

La protéine suppresseur de tumeurs PTEN (Phosphatase and tensin deleted on chromosome 10) est une phosphatase lipidique. En déphosphorylant le phosphatidylinositol (3,4,5) trisphosphate (PIP3) en PI(4,5) P2, PTEN contre-régule la voie PI3K/Akt et inhibe la prolifération. D’autres fonctions de PTEN peuvent être indépendantes de son activité phosphatase lipidique, notamment l’inhibition de la migration. Bien que PTEN soit, après p53, le suppresseur de tumeurs le plus muté dans un large panel de cancers (gliomes, prostate, sein, endomètre…), les mécanismes par lesquels ses fonctions sont régulées ne sont pas entièrement élucidés. Par une approche de double-hybride, notre équipe a identifié que les β-arrestines (β-arrs), des protéines d’échafaudage, interagissent avec PTEN. Nos travaux mettent en évidence que l’interaction entre PTEN et les β-arrs permet de moduler ses deux activités dépendantes ou non de son activité phosphatase lipidique. D’une part, les β-arrs augmentent l’activité phosphatase lipidique de PTEN in vitro. La GTPase RhoA et sa kinase d’aval ROCK activent PTEN, et ceci se fait par l’intermédiaire des β-arrs. La stimulation du récepteur à l’acide lysophosphatidique (LPA), qui active la voie RhoA/ROCK, augmente la formation du complexe PTEN/β-arrs et permet le recrutement du complexe à la membrane. Par l’effet positif sur l’activité phosphatase lipidique de PTEN, les β-arrs participent à l’inhibition d’Akt et de la prolifération dans les fibroblastes embryonnaires de souris (MEF). A l’inverse dans les gliomes U373, les β-arrs lèvent l’inhibition de la migration exercée par le domaine C2 de PTEN, indépendamment de son activité phosphatase lipidique. En aval de l’activation de RhoA induite par blessure du tapis cellulaire, les β-arrs interagissent davantage avec PTEN et rétablissent la migration des gliomes. De ce fait, les β-arrs régulent différentiellement les fonctions de PTEN importantes pour le contrôle de la prolifération cellulaire et la migration. Enfin, l’activité et la localisation de PTEN sont modulées par des interactions intramoléculaires entre ses domaines catalytiques, C2 et sa queue C-terminale régulatrice. Ces interactions régulent le passage d’une conformation fermée vers une conformation ouverte et active de PTEN. Grâce au développement d’un biosenseur de PTEN basé sur le transfert d’énergie par résonnance (RET), nous pouvons suivre pour la première fois les changements conformationnels de PTEN dans les cellules vivantes. En utilisant ce biosenseur nous montrons que la mutation des résidus impliqués dans les interactions intramoléculaires entraine des changements de conformation détectés par des variations de RET. De plus, l’activation de voies de signalisation connues pour activer PTEN, entrainent des changements conformationnels qui corrèlent avec l’augmentation de l’activité phosphatase lipidique de PTEN. Nos données montrent que le biosenseur peut être utilisé comme outil pour détecter les changements d’activité de PTEN dans les cellules vivantes. L’axe suppresseur de tumeurs/oncogène PTEN/PI3K/Akt joue un rôle essentiel dans la progression tumorale et constitue une cible thérapeutique pour le cancer. L’ensemble de nos travaux permet d’ajouter un degré de compréhension dans la régulation de PTEN, tant par les β-arrs que par l’interaction intramoléculaire et les changements conformationnels. / The Tumour Suppressor protein PTEN (Phosphatase and tensin deleted on chromosome 10) is a lipid phosphatase. By converting phosphatidylinositol (3,4,5) trisphosphate (PIP3) to PI(4,5)P2, PTEN inhibits the PI3K/Akt signalling pathway and cell proliferation. Other functions attributed to PTEN, including the inhibition of cell migration, can occur independently of its lipid phosphatase activity. Although PTEN function is dysregulated in a broad range of cancers (gliomas, prostate, breast, endometrium…), the mechanisms by which it is regulated are far from being completely elucidated. Using a two-hybrid approach, our team identified that the molecular scaffolds, β-arrestins (β-arrs), interact with PTEN.Our studies demonstrate that β-arrs modulate distinct functional outputs of PTEN that in turn are dependent or independent on its lipid phosphatase activity. β-arrs increase the lipid phosphatase activity of PTEN in vitro. The small GTPase RhoA and its downstream effector ROCK activate PTEN and this effect requires β-arrs. The stimulation of the lysophosphatidic acid receptor 1 (LPA1-R) receptor, that activates the RhoA/ROCK pathway, was found to increase the association of β-arrs with PTEN and induced plasma membrane translocation of the complex. Through their stimulatory effect on the lipid phosphatase activity of PTEN, β-arrs inhibit the PI3K/Akt pathway and proliferation of mouse embryonic fibroblasts. In contrast, in U373 glioma cells, βarrs release the brake on cell migration, which is mediated by the C2 domain of PTEN independently of its lipid phosphatase activity. Following wounding of a cell monolayer, and RhoA activation, β-arrs show increased association with PTEN, and rescue glioma cell migration. β-arrs therefore differentially regulate functions of PTEN important in the control of cell proliferation and migration.The activity and localization of PTEN are under tight control of intramolecular interactions between its regulatory C-terminal tail, and catalytic and C2 domains. These intramolecular interactions regulate a switch between a closed form of PTEN, and an open and active form that is targeted to the membrane. We have developed a resonance energy transfer (RET)-based biosensor that permits the monitoring of PTEN conformational change in live cells. Using the biosensor we demonstrate that mutation of residues implicated in the intramolecular switch produce conformational rearrangement of PTEN, detected by changes in RET. Furthermore, activation of signalling pathways known to activate PTEN, elicit conformational changes that parallel increased PTEN lipid phosphatase activity in living cells. Combined, these data demonstrate that the biosensor can be used as a tool to detect changes in PTEN tumour suppressor activity in live cells.The tumour suppressor/oncogene PTEN/PI3K/Akt axis plays a key role in tumour progression and represents a major therapeutic target in the treatment of cancer. Our studies help to further our understanding of how tumour suppressor PTEN is controlled by inter- and intramolecular interactions and provide a biosensor that can report changes in PTEN activity.

Les β-arrestines jouent un rôle important dans la transduction du signal par les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG). Nous montrons dans cette thèse que les β-arrestines exercent des régulations plus complexes et subtiles qu'on ne le pensait jusque-là sur la voie AMPc/PKA/CREB qui est activée par les RCPGs couplés à Gs. Nous montrons que les β-arrestines interagissent directement la PKAcat et contribuent à sa translocation nucléaire. De plus, nous mettons en évidence une interaction β-arrestine/CREB qui conduit à la formation d'un complexe transcriptionnellement actif sous l’action de l’agoniste. D’autre part, nous avons constaté que les β-arrestines interagissent directement avec PKAcat, p70S6K et Src via un même site et lesquelles sont donc potentiellement mutuellement exclusives. Nous avons ensuite mesuré l’impact d’une mutation et d’un polymorphisme du R-FSH sur la signalisation dépendante des β-arrestines, notamment grâce à l’utilisation de senseurs FRET et BRET. / Β-arrestins play an important role in G protein-coupled receptor (GPCR)-induced signal transduction. In this thesis, we show here that β-arrestins exert more complex and subtle regulation than previously thought on the cAMP/PKA/CREB pathway which is activated by Gs-coupled GPCRs. We demonstrate that β-arrestins directly interact with PKAcat and promote its translocation to the nucleus. Moreover, we provide evidence that β-arrestins directly interact with CREB thereby forming a transcriptionally active complex upon agonist stimulation. We also found that PKAcat, p70S6K and Src all directly interact with β-arrestins through the same interaction site and are therefore potential mutually exclusive interactions. We then measured the impact of a point mutation and of a polymorphism in the FSH-R on β-arrestin-dependent signaling, in part using FRET and BRET sensors.

Résumé confidentiel / Confidential abstract

Les cellules phagocytaires constituent la première ligne de défense contre les pathogènes. Leur migration dirigée vers le site infectieux et leurs fonctions microbicides sont l'aboutissement de voies de signalisation intracellulaires sollicitées par la stimulation de récepteurs couplés aux protéines G, les récepteurs de chimioattractants. Après fixation du ligand et transmission du signal par la protéine G, les récepteurs sont phosphorylés et interagissent avec les b-arrestines, protéines d'échafaudage concourrant à l'internalisation des récepteurs. Plusieurs exemples récents suggèrent que les b-arrestines pourraient également participer à la signalisation. <br />Le travail présenté dans ce mémoire concerne les récepteurs de la famille FPR (Formyl Peptide Receptor) et plus spécialement le récepteur FPRL1 (FPR-like 1), pour lesquels de nouveaux agonistes dérivant de protéines bactériennes ou mitochondriales humaines ont été identifiés. La phosphorylation du récepteur FPRL1 a été caractérisée. Il a été montré que les Β-arrestines interagissent avec celui-ci et qu'elles sont indispensables à son internalisation. Diverses approches ont conclu que l'activation rapide des MAP kinases ERK1/2, enclenchée par la stimulation du récepteur FPRL1, est majoritairement dépendante de la protéine G héterotrimérique et qu'il n'y pas de signalisation transmise par les b-arrestines. Enfin, une analyse protéomique des complexes multi-protéiques bâtis autour du couple FPRL1/b-arrestine a été menée par la méthode TAP (Tandem Affinity Purification). Le complexe adaptateur AP3, homologue d'AP2 a été identifié comme partenaire des b-arrestines après stimulation du récepteur FPRL1.

La FSH est une hormone clé dans la fonction de reproduction. La compréhension de ces mécanismes moléculaires est essentielle pour comprendre ses effets biologiques. Nous montrons ici pour la première fois que non seulement la FSH induit le recrutement de polysomes dans la cellule de Sertoli, mais qu’en plus, elle stimule la traduction de deux ARNm sélectivement, c-fos et vegfa. La p70S6K est impliquée dans ce mécanisme. La FSH active et induit le recrutement de la p70S6K sur la coiffe des ARNm où elle active ses cibles traductionnelles. Les β-arrestines, des protéines d’échafaudage qui régulent la signalisation du RFSH, semblent participer à l’activation de la p70S6K. La déplétion des β-arrestines augmente massivement le recrutement de la p70S6K à la coiffe et diminue son activité enzymatique. De plus, la p70S6K et les β-arrestines interagissent mais cette interaction ne semble pas modulée par la FSH. Nos résultats suggèrent que les β-arrestines séquestreraient la p70S6K inactive pour permettre son activation et son recrutement à la coiffe m7GTP en réponse à la FSH. Ce travail apporte de nouvelles connaissances sur le rôle de la FSH dans la traduction et les mécanismes de signalisation impliqués. / FSH is a key hormone of the reproductive function. A clear understanding of its molecular mechanism is essential to fully understand its biological effects. Here, we show for the first time that FSH not only enhances the assembly of polysomes but also stimulates the translation of at least two mRNA selectively, c-fos and vegfa, in Sertoli cells. p70S6K participates in this mechanism. FSH activates and enhaced p70S6K recruitment to the m7GTP cap structure of mRNA where this kinase phosphorylates its targets. β-arrestins, which are scaffolding proteins that regulate FSH signalling, seem to participate in p70S6K activation. Accordingly, β-arrestins depletion increased p70S6K recruitment to the cap and reduced its enzymatic activity. Importantly, p70S6K and β-arrestins interact but the interaction is not FSH-dependent. We assume that β-arrestins sequester inactive p70S6K to activate it locally and then p70S6K translocates to the cap in response to FSH. In conclusion, this work brings new knowledge about FSH function in translational control and the signaling mechanisms involved.

Le clan « arrestine » est une superfamille de protéines adaptatrices regroupant les arrestines conventionnelles (β-arrestines et arrestines visuelles), bien décrites pour leur rôle dans la régulation des récepteurs membranaires couplés aux protéines G hétéro-trimériques et la signalisation associée et des protéines de type arrestin-like identifiées plus récemment, qui semblent partager des fonctions communes dans la régulation et le trafic de cargos membranaires. Ce travail de thèse a porté sur l'étude de la protéine arrestin-like AdcA de Dictyostelium discoideum dans l'objectif d'en définir le rôle fonctionnel. En plus de son module arrestine, caractéristique de cette famille de protéines, AdcA possède un domaine FYVE qui permet son association à la voie endocytaire, un domaine C-terminal riche en tyrosines et un domaine N-terminal riche en histidines impliqué dans son oligomérisation. Mes travaux ont permis d'établir que la protéine AdcA répond à des stress de natures diverses dont l'hyper-osmolarité, par une multi-phosphorylation massive, notamment au niveau du domaine N-terminal. La sensibilité d'AdcA à la dépolymérisation du réseau d'actine suggère un lien fonctionnel entre le cytosquelette d'actine et la cascade de signalisation menant à la phosphorylation de la protéine. En conditions de stress modéré, la phosphorylation d'AdcA est transitoire et sa déphosphorylation, en partie dépendante du facteur de transcription STATc, corrèle avec l'adaptation des cellules aux conditions de stress. Cette modification post-traductionnelle transitoire pourrait permettre de contrôler l'activité d'AdcA et d'optimiser la réponse des cellules au stress. Parallèlement, la caractérisation fonctionnelle d'un partenaire d'AdcA, la protéine FrmC, a été entreprise. FrmC est une nouvelle protéine, encore non caractérisée, présentant plusieurs domaines fonctionnels dont un domaine FERM capable de lier l'actine in vitro et un domaine à motifs LRR. Mes travaux ont notamment mis en évidence que FrmC est recrutée à la membrane plasmique et joue un rôle dans l'adhésion cellulaire. Par ailleurs, l'absence de FrmC affecte l'adaptation des cellules et la réponse d'AdcA en situation de stress hyper-osmotique. / The arrestin clan represents a large group of adaptor proteins which includes the canonical arrestins - β-arrestins and visual arrestins – well described for their role in the regulation of membrane receptors coupled to heterotrimeric G-proteins and associated signaling as well as arrestin-like proteins identified more recently that seem to share functions in the regulation and trafficking of membrane cargoes. This work focused on the study of the arrestin-like protein AdcA of Dictyostelium discoideum, to determine the functional role of this atypical member. In addition to the arrestin module common to all the members of the arrestin family, AdcA harbors a FYVE domain responsible for its association to the endocytic pathway, a C-terminal tyrosine-rich domain and an N-terminal extension rich in histidine residues mediating its oligomerization. I have established that AdcA responds to a variety of stresses such as hyperosmolarity by a massive multi-phosphorylation of the protein. Sensitivity of AdcA to changes in F-actin polymerization status suggests a link between the signaling cascade leading to AdcA phosphorylation and the actin cytoskeleton. In conditions of moderate stress, AdcA response is transient and its dephosphorylation depends on the transcription factor STATc and correlates with cell adaptation to the stress conditions. This post-translational modification of AdcA could modulate its activity and optimitize the cell response to stress. In parallel, the functional characterization of a partner of AdcA, the protein FrmC, has been undertaken. This so-far uncharacterized protein presents a multimodular structure with a FERM domain able to bind F-actin in vitro and several leucine-rich repeats (LRR). I have shown that FrmC is recruited to the plasma membrane and is involved in cell-substrate adhesion. In addition, disruption of FrmC affects cell adaptation and AdcA response in conditions of hyperosmotic stress.

Les protéines de la membrane plasmique jouent un rôle fondamental dans la détection des informations véhiculées par le milieu extracellulaire et l’adaptation des cellules aux variations de l’environnement. Elles font l’objet d’une régulation fine qui permet de moduler leur présence à la membrane et de contrôler les voies de signalisation en aval. Dans ce contexte, les arrestines qui constituent une superfamille de protéines adaptatrices, se sont imposées comme des régulateurs clés depuis la découverte des β-arrestines et arrestines visuelles, spécifiques des eucaryotes supérieurs, et de leur rôle dans la régulation des récepteurs couplés aux protéines G hétéro-trimériques, jusqu’à l’identification plus récente de nouveaux membres apparentés, présents des mammifères jusqu’aux protistes, et partageant un rôle commun de régulation de cargos membranaires. Ce travail de thèse porte sur la caractérisation fonctionnelle de deux représentants du clan arrestine de l’amibe Dictyostelium discoideum, les protéines AdcB et AdcC. Ces deux protéines partagent une même organisation multimodulaire, spécifique aux Dictyostélides, qui associe au cœur arrestine, un domaine putatif C2 de type calcium-binding et deux modules SAMs, respectivement aux extrémités N- et C-terminales des protéines. Nous avons établi que ces domaines apportent des fonctions spécifiques à ces arrestines en leur conférant la capacité de lier des lipides anioniques in vitro en réponse au calcium à travers leur module C2, et de former des structures homo- et hétéro-oligomériques via leurs domaines SAMs. En dépit de ces similarités, AdcB et AdcC présentent un comportement différent in cellulo dans la mesure où seul AdcC transloque à la membrane plasmique en réponse à une élévation du calcium cytosolique, provoquée par la stimulation des cellules par les chimioattractants AMPc et acide folique ou le calcium lui-même. Ces résultats ont été complétés par une étude phénotypique des mutants invalidés pour ces arrestines et la recherche de partenaires qui ouvrent des pistes pour des études futures. / Integral proteins of the plasma membrane play a major role in the detection of environmental cues and in the adaptation of cells to variations of their environment. Regulatory mechanisms modulate their presence at the cell surface and control the signaling cascades activated in response to their stimulation. In this context, members of the arrestin revealed to be key regulators, since the discovery of β- and visual arrestins and their well-described role in the regulation of G-protein coupled receptors in complex organisms, and the more recent identification of arrestin-related proteins, present from mammals to protists and sharing functions in membrane cargo trafficking. This work aims at the functional characterization of two arrestin-related proteins of the social amoeba Dictyostelium discoideum, the AdcB and AdcC proteins. These two members of the arrestin clan share a similar multimodular organization, specific to Dictyostelids, with a putative N-terminal calcium-binding type C2 domain and two C-terminal SAM domains surrounding the arrestin module. We showed that the C2 domain confers calcium-dependent binding properties to anionic lipids in vitro and that the SAM domains allow the self-association and hetero-interaction of the two proteins in complexes of high molecular weight. Despite these similarities, AdcB and AdcC harbor a distinct behavior in vivo as only AdcC translocates to the plasma membrane in response to an intracellular calcium rise triggered by the chemoattractants acid folic and cAMP or extracellular calcium. In parallel, a phenotypic characterization of adcB and adcC single or double null mutants and a search for partners were conducted, that open new avenues for future research on these adaptor proteins.

Le facteur de l’ADP-ribosylation 6 (ARF6) et Rac1 sont des petites protéines liant le GTP qui régulent plusieurs voies de signalisation comprenant le trafic de vésicules, la modification des lipides membranaires et la réorganisation du cytosquelette d’actine. Cependant, les mécanismes moléculaires par lesquels ARF6 et Rac1 agissent de concert afin de contrôler ces différents processus cellulaires restent méconnus. Dans cette étude, nous montrons que, dans les cellules HEK293, ARF6 et Rac1 sont retrouvées en complexe suite à la stimulation du récepteur à l’angiotensine. Des expériences réalisées in vitro nous indiquent que ces deux GTPases interagissent ensemble directement, et que ARF6 s’associe préférentiellement avec la forme inactive de Rac1. L’inhibition de l’expression de ARF6 par interférence à l’ARN entraîne une activation marquée en cellule de Rac1 via le facteur PIX, indépendamment de la stimulation d’un récepteur, ce qui provoque la migration non contrôlée des cellules. Les arrestines, protéines de régulation de la désensibilisation des récepteurs couplés aux protéines G, servent de protéines d’échafaudage pour Rac1 et ARF6, en interagissant directement avec les GTPases et en augmentant leur association stimulée par l’angiotensine. De plus, les arrestines permettent l’activation, en s’en dissociant, de la MAP Kinase p38 qui régule l’activité de ARF6 et son interaction précoce avec les arrestines. Mis ensemble, ces résultats montrent que les arrestines contrôlent l’activité de ARF6, en influençant p38. ARF6 joue un rôle inhibiteur sur l’activation basale de Rac1 pour permettre ensuite son recrutement et son activation dépendante de l’angiotensine. Cette étude nous a permis de préciser le mode de régulation mis en jeu dans l’initiation de la migration cellulaire, suite à l’activation d’un récepteur couplé aux protéines G. Par le fait même, nous avons identifié certains des acteurs impliqués dans ce processus, offrant ainsi de nouvelles cibles pour le traitement des déséquilibres pathophysiologiques de la migration cellulaire. / The ADP-ribosylation factor 6 (ARF6) and Rac1 are small GTP-binding proteins that regulate several signaling events ranging from vesicle trafficking, to modification of membrane lipids and reorganization of the actin cytoskeleton. However, the molecular mechanisms by which ARF6 and Rac1 act in concert to control these different cellular processes remain unclear. Here, we show that in HEK 293 cells, ARF6 and Rac1 can be found in complex upon stimulation of the angiotensin receptor (ATR). In vitro experiments indicate that these two small G proteins can directly interact together, and that ARF6 preferentially interacts with the GDP-bound form of Rac1. Depletion of ARF6 by RNA interference leads to a marked PIX-dependent Rac1 activation in cells, independently of receptor stimulation, leading to uncontrolled cell migration. Arrestins, which are known for their role in G protein-coupled receptor desensitization, act as scaffold proteins toward Rac1 and ARF6, by directly interacting with the GTPases and by increasing their agonist-promoted association. Besides, arrestins allow p38 MAP Kinase activation, by releasing it, which regulates ARF6 activity and early association occurring between arrestins and ARF6. Taken together, this study shows that arrestins control ARF6 activity, by managing p38. ARF6 is an inhibitor of basal Rac1 activation to further allow the protein to be recruited and activated following angiotensin treatment. This study allowed us to precise how cell migration induction is regulated following G protein-coupled receptor activation. As a result, we identified some of the key players implicated in this process, providing new targets in the treatment of patho-physiological inbalance in cell migration.