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Khosrobakhsh, Farnoosh. Caractérisation de Msp1, un acteur de la dynamique mitochondriale, chez la levure à fission

Khosrobakhsh, Farnoosh (2010). Caractérisation de Msp1, un acteur de la dynamique mitochondriale, chez la levure à fission.

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Résumé en francais

Notre équipe s'intéresse à la dynamique mitochondriale, qui contrôle la forme des mitochondries et régule leurs principales fonctions, et dont l'altération provoque des pathologies neurodégénératives. Ce processus correspond à l'établissement d'un équilibre dynamique entre des forces de fusion et de fission des mitochondries. Quand la force de fission est prépondérante les mitochondries apparaissent sous formes de dots isolés les uns des autres. À l'inverse si la force de fusion prédomine les mitochondries apparaissent sous la forme d'un réseau de filaments plus ou moins longs et interconnectés. Récemment, de nombreuses protéines qui contrôlent la dynamique mitochondriale ont été identifiées. Dans notre équipe il a été isolé puis caractérisé l'une d'entre elle, Msp1 chez la levure à fission et OPA1 son homologue humain. Msp1/OPA1 contrôle la fusion des mitochondries et la mort des cellules. Les mutations de OPA1 provoquent une atrophie optique dominante de type 1, qui touche le nerf optique et peut conduire à la cécité. Le sujet de thèse qui m'a été confié concerne l'isolement et la caractérisation de partenaires génétiques de Msp1. Pour cela un préalable était requis : disposer d'un mutant thermosensible de la dynamine. Au cours de la première moitié de ma thèse, j'ai construit un mutant thermosensible de Msp1 porteur d'une mutation du domaine GTPase (P300S) par recombinaison homologue. J'ai ensuite caractérisé ce mutant et recherché des conditions de létalité induites par l’inactivation de Msp1. J'ai montré que cette souche est affectée dans la morphologie de ses mitochondries, sa respiration et présente une sensibilité accrue au stress oxydatif. J'ai également montré que cette souche est incapable de proliférer en milieu galactose ce qui m'a permis de mettre au point un crible génétique visant à isoler des suppresseurs multicopies de la létalité induite par l'inactivation de Msp1. En parallèle à ces travaux, j'ai contribué à l'étude des mécanismes de protéolyse de Msp1p. Msp1p existe chez la levure sous deux isoformes : une forme longue (l-msp1) issue du clivage par la peptidase mitochondriale lors de l'import de la dynamine et une forme courte (s-msp1p) dont la formation était inconnue. A l'aide de mutants de différents protéases mitochondriales que nous avons construits, nous avons montré que la protéase Rhomboïde 1 est impliquée dans la formation de s-msp1p, et que la m-AAA protéase, Paraplégine, contrôle la stabilité de la forme l-msp1p. Nous avons également utilisé ces mutants pour caractériser les mécanismes de protéolyse des huit variants d'épissage d'OPA1, que nous avons surexprimés chez ces levures. Pour la plupart des variants d'épissage, la m-AAA protéase, contrairement aux protéases Yme1p et Rhomboïde 1, est impliquée dans le clivage de la dynamine, permettant de revisiter certains résultats contradictoires parus dans la littérature. Mes travaux de thèse pourraient déboucher sur une meilleure compréhension du rôle de Msp1 et permettre d'identifier de nouveaux acteurs et régulateurs de la dynamique mitochondriale qui pourraient constituer de nouveaux gènes candidats pour des pathologies mitochondriales.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Belenguer, Pascale
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire Métabolisme, Plasticité et Mitochondrie (MPM), UMR 5241
Mots-clés libres :Mitochondrie - Dynamique mitochondriale - S. pombe - Levure - Msp1p - Mgm1p - OPA1
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :19 Sep 2011 16:48