Résumé
Récemment, nous avons rapporté l'implication de la β-arrestine2 (ARRB2), une protéine d'échafaudages moléculaires, dans la régulation de la masse des cellules β pancréatiques et identifié un défaut de la signalisation insulinique. L'insuline exerce des effets autocrines via son propre récepteur dont le couplage à la voie PI3K/Akt joue un rôle majeur dans le maintien de la masse des cellules β, notamment par la phosphorylation du facteur de transcription FoxO1, conduisant à son inhibition par exclusion nucléaire. Notre étude vise à déterminer le(s) mécanisme(s) moléculaire(s) impliquant ARRB2 dans la signalisation insulinique dans la cellule β.
Les expériences sont réalisées dans la lignée INS-1E et les cellules β de souris (contrôles ou Arrb2-/-). Les niveaux d'expression, de phosphorylation ou la distribution subcellulaire des protéines sont mesurés par western blot et/ou immunocytochimie.
Dans les cellules INS-1E, l'insuline active Akt par un mécanisme dépendant non seulement de la PI3K (inhibition pharmacologique, wortmanine) comme attendu, mais également de Src (inhibition pharmacologique, PP2) et de ARRB2 (SiRNA). Ce processus d'activation est associé à une interaction rapide et durable de ARRB2 avec le récepteur de l'insuline, et les kinases Src et Akt. Dans les cellules β de souris contrôles, l'inhibition de Src réduit le niveau de phosphorylation et d'exclusion nucléaire de FoxO1 en réponse à l'insuline. Dans les cellules β de souris Arrb2-/-, la réduction de l'activation d'Akt par l'insuline est également corrélée à la séquestration nucléaire de FoxO1. En revanche, la réexpression de ARRB2 par infection adénovirale, rétablit l'exclusion nucléaire de Foxo1 par l'insuline. De façon intéressante, l'expression de ARRB2 est réduite dans les cellules β dans des conditions d'insulinorésistance in vitro (palmitate) et in vivo (régime gras, souris diabétiques db/db).
Notre étude révèle un nouveau mécanisme moléculaire dans la signalisation insulinique impliquant ARRB2 dans l'échafaudage d'un complexe comprenant le récepteur, Src et Akt pour une pleine activation d'Akt dans les cellules β. Un défaut d'expression de ARRB2 dans les états d'insulinorésistance pourrait participer au déficit de la signalisation insulinique dans la cellule β lors du diabète de type 2.