Enveloppe nucléaire, Plk1, Cdk1, Nup53, Nup98, Lamines, Pores nucléaires, Mitose, Ségrégation des chromosomes

La rupture de l'enveloppe nucléaire est une étape critique de la mitose, essentielle à la ségrégation des chromosomes. Elle intervient en prophase et se déroule en trois étapes comprenant le désassemblage des pores nucléaires, la dépolymérisation de la lamine et le démantèlement de l'enveloppe nucléaire par les microtubules. La rupture de l'enveloppe nucléaire est déclenchée par des kinases mitotiques conservées au cours de l'évolution notamment Plk1 (Polo-like kinase 1) et le complexe Cyclin-Cdk1. Comment ces kinases coordonnent leurs activités dans le temps et l'espace pour déclencher la rupture de l'enveloppe nucléaire reste à élucider. Plk1 est recruté à l'enveloppe nucléaire dans les cellules humaines et dans l'embryon de C. elegans pour déclencher la rupture de l'enveloppe, cependant ses cibles restaient à identifier. L'objectif principal de ma thèse est d'identifier les cibles spécifiques de Plk1 dont la phosphorylation contribue à la rupture de l'enveloppe nucléaire. Pour ce, nous nous sommes concentrés sur la lamine et les pores nucléaires. Nous avons montré que Plk1 phosphoryle la lamine pour déclencher sa polymérisation et régule de manière indépendante le désassemblage des pores nucléaires, qui sont composés de 30 nucléoporines organisées en plusieurs sous-complexes. J'ai montré que Plk1 cible des protéines structurales au sein du complexe de l'anneau interne, plus précisément les « linker » NPP-19 et NPP-10N (Nup53 et Nup98 chez l'homme). NPP-19 et NPP-10N interagissent avec Plk1 de manière phospho-dépendante in vitro et les phosphosites impliqués dans cette interaction ont été identifiés. La mutation des sites présents sur NPP-19 en résidus Alanine non-phosphorylables entraîne des défauts de désassemblage de l'anneau interne, établissant ainsi la pertinence de l'interaction entre phosphoNPP-19 et Plk1 pour le désassemblage des pores nucléaires in vivo. En définitive, ce travail contribue à mieux comprendre les mécanismes qui régissent la rupture de l'enveloppe nucléaire chez les eucaryotes en général et chez C. elegans en particulier et comment ceux-ci sont régulés par des évènements de phosphorylation.