Caractérisation biochimique, structurale et fonctionnelle des ARN : pseudouridine synthases Pus7 de la levure Saccharomyces cerevisiae et d’archaea thermophiles

Biochemical, functionnal and structural analisis of the Pus7p RNA : pseudouridine - synthase from S. cerevisiae and thermophilic archaea

• Auteur / Autrice : Alan Urban
• Direction : Christiane Branlant, Iouri Motorine
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Moléculaire
• Date : Soutenance le 15/09/2008
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Ecole(s) doctorale(s) : BioSE
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Maturation des ARN et Enzymologie Moléculaire
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Béatrice Golinelli-Pimpaneau, Catherine Florentz, Mark Helm, Christiane Branlant, Iouri Motorine
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Béatrice Golinelli-Pimpaneau, Catherine Florentz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Saccharomyces cerevisiae

ARN

Mots clés libres

Pseudouridine

Archaea

Pyrococcus abyssi

Résumé

La conversion des résidus U en pseudouridine (?) est la modification la plus fréquente dans les ARN. Cette réaction est catalysée par des ARN:?-synthases qui fonctionnent soit seules, soit au sein de particules snoRNP H/ACA composées de 4 protéines et d’un snoRNA. Nous avons démontré que l’ARN:?-synthase Pus7p de S. cerevisiae est capable d’agir sur les ARNt cytoplasmiques (position 13 dans 10 ARNt et position 35 dans le pré-ARNtTyr contenant un intron) (Behm-Ansmant et al., 2003). En parallèle, j’ai recherché les requis en séquence et en structure pour qu’un ARN soit substrat de Pus7p. J’ai également réalisé une étude préliminaire de l’importance des domaines additionnels de Pus7p par rapport à l’enzyme TruD d’E. coli. Comme les systèmes enzymatiques responsables de la formation de trois résidus ? du snRNA U2 de S. cerevisiae avaient été identifiés, nous avons pu débuter une étude de l’importance fonctionnelle de ces résidus pour la réaction d’épissage en utilisant l’approche globale par puces à ADN que l’équipe de J. Beggs (Edinburgh University) avait mise au point pour S. cerevisiae. Nous avons ainsi observé une baisse de l’efficacité d’épissage de certains ARN pré-messagers lorsque plusieurs gènes codant des U2 snRNA:?-synthases sont inactivés simultanément. L’ARN:?-synthase Pus7p est présente dans les 3 domaines du vivant et en particulier chez les archaea où l’activité de cette enzyme n’avait jamais été étudiée. Nous avons découvert l’existence de 2 systèmes enzymatiques différents pour la modification d’une même position d’un ARNt chez 2 espèces d’archaea thermophiles : une enzyme seule chez Pyrococcus abyssi contre un système de guide sRNP H/ACA chez Sulfolobus solfataricus dans lequel la protéine Pus7 est mutée au niveau d’acides aminés requis pour l’activité. Finalement, nous avons produit chacune de ces enzymes en grandes quantités et nous avons réalisé des tests de cristallisation. Des cristaux de Pus7 de P. abyssi ont été obtenus et une mesure complète de données de diffraction de rayons X a été réalisée au laboratoire à 2,5 Å de résolution.

thesis