| Resumé |
Lors de la division cellulaire, une cellule mère doit dupliquer (interphase) puis ségréger son matériel génétique de façon égale entre les deux cellules filles (mitose). Entre ces deux étapes, la cellule subit une réorganisation drastique gouvernée par l'acteur majeur Cdk1-Cycline B, conduisant à l'entrée en mitose. L'activation de cette kinase est régulée par une boucle d'auto-amplification où les premières molécules de Cdk1-Cycline B stimulent l'activation des suivantes. Il a été montré que la kinase Plk1 initie cette boucle d'auto-amplification en stimulant les activateurs et en réprimant les inhibiteurs de Cdk1-Cycline B en amont. Pour que cette kinase soit totalement active, elle doit être elle-même activée par Aurora A, en présence de son co-activateur Bora. Il est crucial de comprendre comment tous ces acteurs se coordonnent dans l'espace et dans le temps pour déclencher l'entrée en mitose car un dérèglement pourrait amener à une ségrégation de l'ADN anarchique, conduisant à la formation de tumeurs et l'apparition de cancers. Au cours de ma thèse, j'ai tout d'abord contribué à la mise en évidence d'un mécanisme conservé d'activation de Plk1 dans les cellules humaines et chez C. elegans (PLK-1), impliquant le co-activateur Bora ou SPAT-1 chez C. elegans. Nous avons montré que la phosphorylation de SPAT-1 par Cdk1-Cycline B induit son interaction avec PLK-1, ce qui promeut la phosphorylation de PLK-1 par Aurora A et donc son activation in vitro. Ce mécanisme phospho-dépendant de SPAT-1 est important in vivo pour contrôler dans le temps l'entrée en mitose. De plus, l'activation de Plk1 in vitro avec les protéines humaines suggèrent fortement une conservation du mécanisme. Nous avons ensuite montré que la phosphorylation de Bora et de SPAT-1 par Cdk1 sur les résidus S41, S112, S137 et S119, S190, T229 respectivement, est nécessaire à leur interaction avec Plk1/PLK-1, déclenchant ensuite l'activation de Plk1/PLK-1 et l'entrée en mitose. Ces résultats démontrent que Bora/SPAT-1 phosphorylée fait partie de la boucle d'auto-amplification de Cdk1-Cycline B via l'activation de Plk1, permettant à terme d'activer de façon irréversible les acteurs de l'entrée en mitose. Par la suite, je me suis focalisée sur le rôle de PLK-1 dans la rupture de l'enveloppe nucléaire en utilisant l'embryon de C. elegans comme système modèle. Après avoir démontré que PLK-1 est cruciale pour la rupture de l'enveloppe nucléaire dans les embryons, j'ai observé une localisation de PLK-1 à l'enveloppe nucléaire avant sa rupture et j'ai identifié un complexe de nucléoporines impliqué dans ce processus. En effet, NPP-1, NPP-4 et NPP-11 dont la fonction est de réguler le transport nucléo-cytoplasmique, ont également un second rôle dans le recrutement de PLK-1 aux pores nucléaires. PLK-1 interagit avec ses substrats phosphorylés par deux types de mécanismes d'amorçage Plk1-dépendant et indépendant, impliquant une autre kinase en amont comme Cdk1-Cycline B par exemple. J'ai montré que le recrutement de PLK-1 aux pores dépend des deux mécanismes, nécessitant donc une coordination entre Cdk1-Cycline B et PLK-1. Une fois que PLK-1 est au centre du pore nucléaire, elle peut alors probablement phosphoryler de nombreuses nucléoporines et participer au désassemblage des pores, conduisant à la rupture de l'enveloppe nucléaire. |