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Joret, Clément. Etude de la structure et de la fonction d'un complexe constitué de 5 protéines non ribosomiques Npa1p, Npa2p, Dbp6p, Nop8p et Rsa3p essentielles à la formation de la grande sous unité des ribosomes eucaryotes

Joret, Clément (2016). Etude de la structure et de la fonction d'un complexe constitué de 5 protéines non ribosomiques Npa1p, Npa2p, Dbp6p, Nop8p et Rsa3p essentielles à la formation de la grande sous unité des ribosomes eucaryotes.

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Résumé en francais

Les ribosomes sont les molécules présentes dans toutes les cellules du règne vivant. Ils résultent de l'assemblage d'ARN ribosomiques (ARNr) et de protéines ribosomiques, constituant des particules ribonucléoprotéiques (RNP). Ils jouent un rôle majeur en décodant l'information génétique contenue dans les ARN messagers (ARNm) afin de les traduire en protéines lors du processus de traduction. La production des ribosomes chez les eucaryotes est initiée par la transcription par l'ARN pol I d'un pré-ARNr ribosomique (pré-ARNr) précurseur des ARNr matures 18S, 5.8S et 25S/28S, qui sera modifié chimiquement et digéré par des endo- et exoribonucléases pour aboutir aux ARNr matures. Le pré-ARNr en cours de synthèse s'associe avec des protéines ribosomiques, des petites particules ribonucléoprotéiques (snoRNP) et des protéines dites " non ribosomiques " conduisant à l'assemblage de la particule 90S initiale. Cette particule est ensuite scindée en particules pré-ribosomiques pré-40S et pré-60S, qui vont suivre des voies de maturation indépendantes pour aboutir aux sous unités ribosomiques 40S et 60S mature. La production des ribosomes eucaryotes requiert l'intervention de plus de 200 protéines dites " non ribosomiques ", qui s'associent avec les particules pré-ribosomiques et sont absentes des ribosomes cytoplasmiques matures. Des données obtenues en collaboration suggèrent que cinq protéines non-ribosomiques impliquées dans les étapes précoces de la formation de la grande sous-unité ribosomique, Npa1p, Npa2p, Nop8p, Dbp6p et Rsa3p forment un complexe en l'absence d'ARN ribosomique. Il s'agirait du plus gros complexe connu composé uniquement de protéines, requis pour la formation des sous unités ribosomiques. Nop8p contient un domaine de liaison à l'ARN et pourrait permettre de fixer le complexe au pré-ARNr, et Dbp6p est une potentielle ARN hélicase. Les composants du complexe pourraient constituer des régulateurs et/ou des cibles de Dbp6p. Les objectifs de ma thèse étaient de déterminer si les protéines Npa1p, Npa2p, Nop8p, Dbp6p et Rsa3p forment effectivement un complexe en dehors des pré-ribosomes, de caractériser les interactions protéine/protéine au sein du complexe et sa structure et d'étudier les fonctions de ses composants. Au cours de ma thèse, j'ai mis en évidence que Nop8p, Dbp6p et Rsa3p sont associées aux pré-ARNr 35S, 32S et 27SA2 et font donc partie des mêmes particules pré-ribosomiques que Npa1p et Npa2p. Les protéines Npa1p, Npa2p, Nop8p et Rsa3p forment un complexe stable, qui persiste une fois dissocié des particules pré-ribosomiques. L'observation au microscope électronique à transmission des complexes purifiés révèle la présence de deux types de complexes de tailles différentes. Par ailleurs, l'hélicase Dbp6p interagit avec ce complexe, mais de manière plus labile car elle en est dissociée en présence d'une forte concentration en magnésium. Les analyses de déplétion de chaque membre du complexe montrent que l'absence de Nop8p n'empêche pas les interactions entre Npa1p, Npa2p et Rsa3p, et que l'absence de Npa2p n'empêche pas les interactions entre Npa1p, Nop8p et Rsa3p. En revanche, l'absence de Npa1p déstabilise totalement le complexe. La perte d'expression de Dbp6p affecte également l'efficacité de co-précipitation de ces pré-ARNr, mais dans une moindre mesure. En parallèle, nous avons débuté une étude des interactions protéine/protéine qui s'établissent entre les membres du complexe. Des données préliminaires suggèrent des interactions directes entre Npa1p, Npa2p et Dbp6p et entre Npa1p et Rsa3p. Nous avons également commencé à effectuer des tests d'activité in vitro de l'hélicase Dbp6p qui suggèrent qu'elle présente une activité ATPase. Enfin, nous avons également localisé le site de fixation sur le pré-ARNr de Npa1p situé à proximité de la protéine ribosomique Rpl3, suggérant qu'ils pourraient collaborer dans la compaction du pré-ARNr.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Henry, Yves
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire de Biologie Moléculaire Eucaryote (LBME), UMR 5099
Mots-clés libres :Ribosomes - Complexes protéiques - Hélicase
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :03 Nov 2017 11:06