Transport nucléo-cytoplasmique, Transportine-1, Adar1, Signal de localisation nucléaire, Import nucléaire, DsRBD, Interaction ARN-Protéine, Cristallographie

Une caractéristique des cellules eucaryotes est la séparation physique du matériel génétique de la machinerie de traduction. Le transport de macromolécules entre le noyau et le cytoplasme est un processus efficace orchestré par des récepteurs de transport. La Transportine-1 (Trn1) est un récepteur d'import nucléaire impliqué dans la reconnaissance d'une classe particulière de NLS, les PY-NLS. Cependant, plusieurs protéines cargos transportées par Trn1 ne possèdent pas de PY-NLS, et leur reconnaissance est mal caractérisée. C'est le cas de l'enzyme d'édition d'ARNs ADAR1 dont le NLS dépendant de Trn1 est atypique et formé de deux modules qui adoptent une conformation fonctionnelle grâce au repliement d'un des domaines de liaison à l'ARN double-brin (dsRBD) d'ADAR1. Jusqu'à présent, la compréhension du fonctionnement de ce NLS atypique, reposait sur modèle basé sur des données de modélisations qui suggéraient que ce dernier ne peut être reconnu par Trn1 que lorsqu'il n'est pas lié à des ARNs substrats, ce qui empêcherait le transport d'ARNs cytoplasmiques liés à ADAR1 vers le noyau. Dans cette thèse, j'ai réalisé des travaux dont l'objectif est la validation expérimentale de ce modèle par des données structurales. D'une part, la résolution de la structure cristallographique du dsRBD portant le NLS d'ADAR1 en complexe avec un ARN double-brin a montré que ce domaine dsRBD se lie à l'ARN de façon canonique sans réarrangement de structure, validant ainsi une partie du modèle de fonctionnement du NLS. D'autre part, les travaux que j'ai réalisés sur le complexe entre le NLS d'ADAR1 et son récepteur d'import Trn1 ont permis de mieux comprendre le mode de reconnaissance de ce NLS. La combinaison de différentes techniques biophysique a permis de montrer que le NLS d'ADAR1 ne présente pas exactement le même mode de reconnaissance que les PY-NLS. En effet, la boucle H8 de Trn1 qui est connue pour être impliquée dans le relargage des PY-NLS, est dans le cas d'ADAR1 impliquée dans la reconnaissance de son NLS atypique. Dans leur ensemble, mes travaux apportent un éclairage nouveau sur le mode de fonctionnement du NLS atypique d'ADAR1.