Topogenèse des transporteurs d'acides aminés chez le champignon filamenteux Aspergillus nidulans

Amino acid transporter topogenesis in the filamentous fungus Aspergillus nidulans

• Auteur / Autrice : Angéliki Apostolaki
• Direction : Claudio Scazzocchio
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Deux types de voies qui régulent spécifiquement et pléiotropiquement l'expression des gènes des transporteurs d'acides aminés ont été découvertes chez Aspergillus nudulans. La première voie comprend les produits des gènes aauZ et aauY. AauZ code pour une '' casein kinase'' de type I (CKI) et aauY+ agit comme suppresseur multicopie de la mutation aauZ102 qui affecte drastiquement l'utilisation de la plupart des acides aminés comme sources d'azote dû à l'incapacité de la souche à les incorporer. AauY coderait pour une protéine similaire, dans son extrémité N-terminale, à Gti1p et Pac2p de Schizosaccharomyces pombe. Ces extrémités présentent une région hydrophobe conservée (hélice-α putative) et deux autres séquences conservées, une cible putative des CKI et une cible putative d'une kinase de type Pka1p. AauZ et AauY sont nécessaires pour l'expression des gènes des transporteurs d'acides aminés à un niveau post-transcriptionnel car aauZ1O2 n'affecte pas l'accumulation de l'ARN messager d'agtA (identifié au cours de cette thèse) codant pour le transporteur principal des acides aminés acides. Elles agiraient au sein de la même voie ou dans des voies parallèles régulant le même processus cellulaire. La deuxième voie dépend des produits des gènes affectés chez les mutants aau21 et aau22. Chez aau21 l'expression du gène de l'arginosuccinate synthétase est fortement diminuée et chez aau22 celle du gène de la thréonyl ARNt synthétase. Les mutations correspondantes affectent la croissance de la souche en présence de nombreux acides aminés comme seules sources d'azote dû au défaut de leur incorporation. Les ''pools '' intracellulaires des ARNt chargés d'arginine chez aau21 et de thréonine chez aau22 sont modifiés ce qui pourrait entraîner une réponse de carence en acides aminés. L'étude de l'expression d'agtA a montré que les deux mutations affectent l'expression des gènes des transporteurs d'acides aminés à un niveau post-transcriptionnel.

Two pathways have been discovered, which specifically and pleiotropically regulate the expression of amino acid transporter genes in Aspergillus nidulans. The first pathway comprises the products of aauZ and aauY genes. AauZ encodes a casein kinase I and aauY+ acts as a multicopie suprressor of aauZ102 mutation which drastically impairs most amino acids utilisation by preventing their uptake. AauY is similar to Pac2p and Gti1p of Schizosaccharomyces pombe in its N-terminal domain. This domain contains a conserved hydrophobic region (putative α-helix) and two conserved sequences, one putative target of CKI kinases and an other of a Pka1p-like kinase. AauZ and AauY are required for the expression of amino acid transporter genes at a post-transcriptionnal level since in aauZ102 agtA messenger steady state levels are not affected. AgtA encodes the major acidic amino acids transporter and has been also identified during this thesis. The two predicted proteins would act either in the same or in parallel pathways regulating the same cellular process. The second pathway depends on the genes affected in aau21 and aau22 mutant strains. In aau21 the arginosuccinate synthetase gene expression is strongly affected and in aau22 the expression of a thréonyl tRNA synthetase gene is drastically diminished. Both mutations affect amino acid utilisation by preventing their uptake. They may result in the modification of intracellular charged t-RNA pools of arginine in aau21 and of threonine in aau22. This would probably induce an amino acid starvation response. Since agtA steady levels are unaffected in both mutants, it seems that both mutations result in a post-transciptional default in the expression of amino acid transporter genes.