Mise en évidence d'une voie commune pour la maturité et l'assemblage en particules ribonucléoprotéiques des ARN messagers de sélénoprotéines et de petits ARN non-codants

A common assembly and maturation pathway for selenoprotein mRNPs and small non-coding RNPs

• Auteur / Autrice : Laurence Wurth
• Direction : Christine Allmang-Cura, Alain Krol
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Strasbourg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interactions ARN-protéine

Petits ARN

Nucléoprotéines

ARN non codants

Résumé

La synthèse des sélénoprotéines fait appel à une machinerie de traduction spécialisée pour incorporer l’acide aminé sélénocystéine en réponse à un codon UGASec, habituellement reconnu comme un codon stop. Ce mécanisme de recodage nécessite la présence d’une structure en tige-boucle (SECIS) dans la région 3’UTR des ARNm de sélénoprotéines. La protéine SBP2 se lie au SECIS et recrute le complexe facteur d’élongation spécialisé EFSec-ARNt Sec. Nous avons révélé que l’assemblage des ARNm de sélénoprotéines présentait de surprenantes similarités avec celui d’autres complexes ARN-protéines (RNP) essentiels de la cellule: snoRNP nucléolaires (maturation des ribosomes) et snRNP nucléaires (épissage des pré-ARNm) L’assemblage requiert un complexe lié au chaperon protéique Hsp90, composé de co-chaperons et de la protéine adaptatrice Nufip. Ce complexe conservé de la levure à l’homme est d’importance fondamentale pour la cellule. Nous avons également mis en évidence que: (1) le méthylosome et le complexe SMN impliqués dans la biogenèse des snRNP sont certainement aussi requis pour l’assemblage des mRNP de sélénoprotéines; (2) des protéines coeur des snoRNP, Nop56 et 58, font également partie des mRNP de sélénoprotéines dont l’assemblage a vraisemblablement lieu dans le noyau; (3) le résultat le plus frappant de ma thèse indique que les ARNm de sélénoprotéines portent une coiffe hyperméthylée. Cette découverte montre pour la première fois qu’il existe des ARNm de mammifères comportant une telle coiffe. Les spécificités de ces ARN messagers permettent vraisemblablement un mode de régulation plus fin de leur traduction qui reste à être élucidé.

Selenocysteine is incorporated into selenoproteins in response to a reprogrammed UGA stop codon. This recoding process requires the presence of a secondary structure called SECIS in the 3’UTR of selenoprotein mRNAs. The protein SBP2 binds specifically the SECIS element and recruits the specialized elongation factor EFsec when complexed with tRNASec. In this thesis we showed that the assembly of selenoprotein mRNPs shows striking similarities with that of other essential RNPs of the cell such as snoRNPs (ribosome maturation) and snRNP (pre-mRNA splicing). We have characterized a conserved assembly machinery implicated in the biogenesis of selenoprotein mRNPs, sn/snoRNPs and telomerase. This conserved machinery is composed of the adaptor Nufip and a co-chaperone complex associated to the protein chaperone Hsp90. My results further indicate that: (1) two complexes implicated in snRNP biogenesis, the methylosome and the SMN complex, are also required for selenoprotein mRNP assembly; (2) core proteins of snoRNPs (Nop56 and Nop58) are also associated to selenoprotein mRNPs and that the assembly of these mRNPs seems to take place in the nucleus; (3) the most striking result of my thesis indicates that selenoprotein mRNAs have a hypermethylated cap. This represents the first demonstration of the existence of messenger RNAs with such a modified cap in mammals. The specificities of selenoprotein mRNAs may probably induce a fine regulation of their translation.