Study of assembly and fonctions of the EJC (Exon Junction Complex)

Etude de l'assemblage et des fonctions du complex EJC (Exon Junction Complex)

• Auteur / Autrice : Brice Marchadier
• Direction : Hervé Le Hir
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques. Biologie moléculaire
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

ARN

Hélicases

Drosophila melanogaster

Épissage (génétique)

Mots clés libres

Complexe protéique

Jonction exonique

Nonsense mediated decay (NMD)

Purification de protéines

Résumé

Chez l'homme, l’épissage joue un rôle central dans la coordination des différents processus de l'expression génique en déposant sur les ARNm nucléaires un complexe protéique nommé EJC (de Exon Junction Complex). Les premières études fonctionnelles montrent que ce complexe est impliqué dans l'export, la traduction, la localisation et la dégradation des ARNm. Au cours de ma thèse, je me suis intéressé à la composition de l’EJC. Après avoir exprimé et purifié les protéines supposées constituer ce complexe, nous avons mené divers expériences d’interaction in vitro. Cette étude nous a permis de reconstituer le cœur de l’EJC et d’éclaircir l’assemblage de celui-ci. Ce mécanisme passe par la stabilisation d’une hélicase ATP dépendante sur l’ARN via trois partenaires. Nous avons ensuite mis en évidence une interaction entre le cœur de l’EJC et le complexe ASAP constitué de RNPS1, Acinus et SAP18. Les protéines Acinus et surtout RNPS1 s'avèrent être des facteurs d’épissage lorsqu’ils sont adressés sur un ARN pré-messager. J’ai voulu comprendre les rôles physiologiques de la présence de ces protéines sur l’EJC. Si un EJC est déposé à chaque jonction exonique, les ARN en cours d'épissage contiendraient à la fois des EJC et encore plusieurs introns. La présence de facteurs d’épissage recrutés par l’EJC pourrait réguler l’épissage des introns voisins. En parallèle de ce travail, j'ai étudié l'EJC chez D. Melanogaster. Chez cet organisme, les protéines homologues à celles constituant le cœur de l'EJC chez l'homme sont très conservés et impliquées dans un processus de localisation d'ARNm inédit chez l'homme. Cependant, l'existence de l'EJC chez la drosophile n'a jamais été démontrée.

In human cells, splicing plays a key role in coordinating of different processes of genic expression by loading a protein complex called EJC (for Exon Junction Complex) on nuclear mRNA. Initial functionnal studies showed that the EJC is implicated in export, localisation, translation and decay of mRNA. During my PHD, I studied the EJC composition. After expression and purification of proteins potentially involved in this complex, I performed interaction experiments in vitro. This work allowed me to reconstitute the EJC core and clarify its assembly process. This mecanism acts by locking an ATP-dependent helicase onto RNA by three protein partners. Then, I have shown a direct interaction between the EJC core and the ASAP complex composed of RNPS1, Acinus and SAP18. Acinus, and most of all, RNPS1 are splicing enhancers when they are targeted to pre-mRNA. I wanted to understand the physiological role of these proteins bound to the EJC. If an EJC is loaded on each exonic junction, some RNA should contain at the same time the EJC and remaing introns. The presence of splicing factors recruted by the EJC could regulate splicing of the neighbouring introns. In parallel to this, I have studied the EJC in D. Melanogaster. In this organism, proteins homologus to the EJC core components are well conserved and implicated in a localization process never seen in human. However, EJC existence has never been demonstrated in drosophila.