Rôle de la tubuline gamma et des protéines associées dans l'organisation et la dynamique des microtubules

Role of gamma-Tubulin and associated proteins in microtubule organization and dynamics

• Auteur / Autrice : Christel Vérollet
• Direction : Brigitte Raynaud, Michel Wright
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Drosophila melanogaster

Microtubules

Tubulines

Mots clés libres

Organisation et dynamique des microtubules

Tubuline γ

Y-TuSCs et γ-TuRCs

Drosophile

Résumé

Les microtubules sont des polymères dynamiques essentiels à la division cellulaire. Ils sont nucléés par la tubuline gamma au niveau du centrosome. La tubuline gamma intervient dans deux complexes majeurs, le gamma -TuRC et le gamma -TuSC. Le gamma -TuRC est composé de plusieurs gamma -TuSCs et d'au moins quatre autres protéines. Mon objectif est de déterminer les rôles respectifs des deux complexes dans l'assemblage des microtubules. La stratégie a consisté à inhiber chacune des protéines du gamma -TuRC par RNAi dans les cellules de drosophile, et à analyser les conséquences sur l'organisation et la dynamique du cytosquelette microtubulaire. Les protéines du gamma-TuSC sont essentielles. Elles sont nécessaires à l'organisation d'un fuseau mitotique bipolaire fonctionnel et à la localisation de la tubuline gamma au centrosome. Les protéines spécifiques du gamma -TuRC ne sont pas essentielles mais le gamma -TuRC est le complexe optimal pour la progression en mitose. En absence de gamma -TuRC, j'ai mis en évidence un mode alternatif de recrutement de la tubuline gamma aux pôles du fuseau sous la forme de gamma -TuSC. En interphase, le gamma-TuRC se localise le long des microtubules. Il stabilise leur extrémité plus des microtubules cytoplasmiques via la régulation du recrutement des complexes protéiques spécifiquement localisés à l'extrémité plus. L'ensemble de mes résultats permettent de proposer que le gamma-TuSC joue un rôle crucial dans la nucléation et l'organisation des microtubules tout au long du cycle cellulaire. Le gamma -TuRC assurerait des fonctions non-centrosomales, comme la régulation de la dynamique des microtubules.

Microtubules are highly dynamic polymers playing essential roles in cell division. Gamma-Tubulin, a centrosomal protein, acts within two main complexes, gamma-TuSC and gamma-TuRC. Gamma-TuRC, formed of gamma-TuSCs with at least four additional proteins, is involved in microtubule nucleation at the centrosome. Nevertheless, the role of gamma-TuRC components are not well defined in metazoa. I used RNAi depletion in Drosophila S2 cells to study gamma-tubulin and associated proteins functions in microtubule organization and dynamics. Gamma-TuSC proteins are essential. They are necessary for gamma-tubulin centrosomal recruitment and for mitotic spindle organization. Gamma-TuRC specific proteins are non essential. Gamma-TuRC is the optimal complex for a fully functional mitosis, but assembly of this large complex is not essential for gamma-tubulin centrosomal localization and function, as gamma-TuSC can be targeted directly to the centrosome. Gamma-TuSC participates in interphase microtubule overall organization whereas gamma-TuRC is dispensable for this process. Gamma-TuRC localize along microtubules and stabilize their plus-ends via the control of +TIPs complexes composition. To conclude, gamma-TuSC play a crucial role in microtubule nucleation and organization all along the cell cycle, while gamma-TuRC promotes non-centrosome microtubule functions as microtubule dynamic regulation.