Résumé
Les guanidine nucleotide exchange factors (GEFs) accélèrent l'échange GDP/GTP sur les GTPases monomériques. Les GEFs de la famille Rho possèdent tous un domaine portant l'activité catalytique (appelé domaine DH pour Dbl-homology domain), suivi par un domaine PH (Pleckstrin-homology domain). La protéine multifonctionnelle Trio possède un domaine sérine kinase et deux domaines GEFs pour les GTPases de type Rho. Nous avons montré que in vitro et in vivo, le premier domaine GEF (GEFD1) est spécifique de Rac et le deuxième domaine GEF (GEFD2) active Rho. De plus, la co-expression des deux domaines GEFs induit l'activation simultanée des deux GTPases. A l'heure actuelle, on ne connaît pas comment l'activité des Rho-GEFs est régulée. Il a été proposé que les domaines PH soient impliqués dans le ciblage à la membrane de protéines qui les contiennent et dans des interactions protéine-protéine. Sachant que Trio possède deux domaines PH, Trio semble être un modèle de choix pour étudier le rôle des domaines PH dans l'activation des GTPases par les GEFs. Nous avons montré que : 1) le domaine PH contenu dans le GEFD1 (PHI) est indispensable à l'activation in vivo de Rac par le GEFD1 et qu'il localise le domaine GEFD1 près du cytosquelette; 2) le domaine PHI se lie à la filamine, protéine du cytosquelette qui est responsable du cross-linking de l'actine. La conséquence de ces observations sur le contrôle des voies de signalisation des GTPases Rac et Rho par Trio sera discutée ci-après.
The small GTPases Cdc42, Rac and RhoA have important regulatory roles in mediating cytoskeletal rearrangments, MAP kinase cascades and induction of GI cell cycle progression. The activity of the GTPases is regulated by guanine nucleotideexchange factors (GEFs) which accelerate their GDP/GTP exchange rate, and thereby activate them. All the GEFs for the Rho-GTPases family share two conserved domains: the DH domain (for Dbl-homologydomain) responsiblefor the enzymatic activity, and the PH domain, probably responsible for the proper localization of the molecule. Trio is a multifunctional protein that is comprised of two functional Rho-GEFs domains and a serine/threoninekinase domain. We have shown in vitro and in vivo that the first GEF domain (GEFD1) activates Racl, while the second GEF domain (GEFD2) acts on RhoA. Moreover, the co-expression of both domains induces simultaneously the activation of both GTPases. To our knowledge, this is the first example of a member of the Rho-GEFfamily, that contains two functionalexchange factor domains, with restricted and different specificity. We are currently investigatinghow these GEF domains are activated, by adressing the role of the PH domains in GTPases activation by Trio. We have shown that: 1) the PHI of Trio is necessary for Rac activation by the GEFDl ; 2) the PHI of Trio targets the molecule to the cytoskeleton; 3) the GEFDI domain of Trio binds, in a two-hybrid screen, the actin binding protein filamin. These data suggest that the PH1 targets Trio to the cytoskeleton close to Rac and its effectors, probably via interactionwith the actin-binding protein filamin, consistent with a role of Trio in actin cytoskeleton remodeling.