Etudes structurales et fonctionnelles de la biogenèse de la petite sous-unité du ribosome
Structural and functional studies of the small ribosome subunit biogenesis
par Marlène VAYSSIÈRES sous la direction de Nicolas LEULLIOT
Thèse de doctorat en Biologie structurale
ED 563 Médicament, Toxicologie, Chimie, Imageries

Soutenue le jeudi 17 octobre 2019 à Université Paris Cité

Sujets
  • ARN messagers
  • ARN ribosomiques
  • Endonucléases
  • Radiocristallographie
  • Ribosomes
  • Synthèse (chimie)

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Mots clés
Biogenèse des ribosomes, Particules pseudo-80S, Cryo-MET, Cristallographie aux rayons X
Resumé
Le ribosome est un complexe ribonucléoprotéique responsable de la synthèse des protéines à partir des ARNm. Le ribosome eucaryote est constitué par l'assemblage de 4 ARNr, les ARNr 25S, 5.8S, 5S et 18S, avec 79 protéines. La biogenèse des ribosomes eucaryotes est un processus compartimentalisé et hautement régulé qui fait intervenir plus de 200 protéines non ribosomiques, appelées facteurs de maturation. La synthèse des ribosomes eucaryotes commence dans le nucléole par la transcription d'un long transcrit primaire qui contient les séquences des ARNr matures. Elle se termine dans le cytoplasme par les dernières étapes d'assemblage des protéines ribosomiques et de maturation des pré-ARNr. Pour la sous-unité 40S, ces étapes impliquent la coupure du pré-ARNr 20S en ARNr 18S mature par l' Nob1. Cette étape de maturation aurait lieu dans une particule pseudo-80S formée par l'association d'une particule pré-40S immature à une sous-unité 60S mature. La formation de la particule pseudo-80S constituerait une étape de contrôle qualité du correct assemblage de la sous-unité 40S. En plus de l'endonucléase Nob1, l'adényendonucléaselate kinase Fap7 et la protéine kinase atypique Rio1 sont des facteurs nécessaires à la maturation du pré-ARNr 20S. L'objectif principal de ma thèse a été d'étudier les particules pseudo-80S afin de mieux comprendre le mécanisme d'action de la protéine Nob1 et le rôle des protéines Fap7 et Rio1 dans la biogenèse des ribosomes eucaryotes. Les particules pseudo-80S ont été produites et purifiées à partir de la levure Saccharomyces cerevisiae et leur structure a été déterminée par cryo-MET. J'ai également initiée la mise au point de la production et de la purification des sous-unités 30S sauvages et déplétées du facteur de maturation KsgA (Dim1 chez les eucaryotes) chez l'archaea Haloferax volcanii pour leur étude structurale par cryo-MET. En parallèle, j'ai déterminé la structure de la protéine AU1 des archaea Sulfolobus acidocaldarius et Pyrococcus furiosus par cristallographie aux rayons X et débuté les premières études fonctionnelles de cette protéines qui serait impliquée dans la biogenèse des ribosomes chez les archaea.