Les protéines Lsb3 et Lsb4 : une connexion entre la machinerie de l’actine et le trafic au niveau des corps multivésiculaires chez S. cerevisiae

Proteins Lsb3 and Lsb4 : a link between the actin machinery and trafficing on the multi-vesicular bodies in S. cerevisiae

• Auteur / Autrice : Vincent Dalibard
• Direction : Gladys Mirey
• 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

Saccharomyces cerevisiae

Protéines du cytosquelette

Actine

Résumé

L’actine est une protéine très abondante dans les cellules eucaryotes. Cette protéine globulaire (actine G) est capable de polymériser pour générer des micro-filaments (actine F) auxquels s’associent de nombreuses protéines modulant sa dynamique. Cet ensemble forme le cytosquelette d’actine et est impliqué dans le contrôle de multiples fonctions cellulaires. Le complexe protéique ARP2/3 permet la nucléation des micro-filaments branchés, retrouvés au niveau des patchs d’actine chez la levure Saccharomyces cerevisiae. L’activation du complexe ARP2/3 dépend des protéines de la famille WASP/SCAR. Dans le cadre de ma thèse, je me suis intéressé, chez la levure, aux protéines Lsb3 et Lsb4 (aussi nommée Ysc84), qui interagissent avec Las17, seul représentant de la famille WASP/SCAR. Les protéines Lsb3 et Lsb4 interagissent via leur domaine SH3 avec la protéine Las17 et via leur domaine YAB (Ysc84 Actin Binding) avec les filaments d’actine. Il a été montré récemment qu'elles jouent un rôle au niveau de l’assemblage des filaments d’actine et de l’internalisation, à la membrane plasmique, lors de l’endocytose. Au cours de ma thèse, mes travaux ont permis de montrer que Lsb3 et Lsb4 interviennent dans une autre voie du trafic intracellulaire : la voie VPS. Cette voie permet de trier et de diriger les protéines néo-synthétisées de l’appareil de Golgi vers la vacuole en passant par les MVBs (Muti Vesicular Bodies). La voie VPS nécessite une internalisation des protéines ubiquitinées dans les vésicules internes du MVB. Nous avons montré que Lsb3 et Lsb4 étaient impliquées dans ce processus d'internalisation. Nous avons tout d'abord montré que Lsb3 interagissait avec Ent5, une protéine déjà connue pour être impliquée dans ce mécanisme. Nous avons également pu montrer que, dans les cellules où les gènes LSB3 ou LSB4 sont délétés, des cargos spécifiques de la voie VPS ne sont pas internalisés dans les vésicules du MVB. Mon travail de thèse a ainsi mis en évidence le rôle de protéines du cytosquelette d’actine dans une étape du trafic intracellulaire où à ce jour, il n’a été démontré aucun rôle de l’actine. Il existerait donc un complexe, comprenant Lsb3, Lsb4, Ent3 et Ent5, permettant l’invagination au niveau du MVB.

Actin is a major protein in eukaryotic cells. This globular protein (G-actin) is able to polymerize and generate microfilaments (F-actin), to which numerous proteins associate and modulate the dynamics. All of these proteins form the actin cytoskeleton, involved in the control of multiple cellular functions. The ARP2/3 complex is involved in the nucleation of branched actin network, present in actin patches in the Saccharomyces cerevisiae yeast. The activation of ARP2/3 depends on proteins of the WASP/SCAR family. Within the framework of my thesis, I focused on the yeast Lsb3 and Lsb4 (Ysc84) proteins, which interact with Las17, the only member of the WASP/SCAR family. Lsb3 and Lsb4 proteins interact via their SH3 domain with Las17 and via their YAB domain (Ysc84 Actin Binding) with actin filament. It was recently shown that they act in actin filament assembly and in protein internalization, at the plasma membrane, during endocytosis. During my thesis, I have shown that Lsb3 and Lsb4 were involved in a new pathway of intracellular trafficking : the VPS pathway. This pathway is involved in the sorting of neo-synthetized proteins, from the Golgi to the vacuole, going through MVBs ( MutiVesicular Bodies). The VPS pathway requires an internalization of ubiquitinated proteins in internal vesicles of the MVB. We showed that Lsb3 and Lsb4 were involved in this internalization process. We first showed that Lsb3 interacts with Ent5, a protein already known to be involved in this mechanism. We also showed that, in cells where LSB3 or LSB4 were deleted, specific cargoes of VPS pathway are not internalized in MVB vesicles. My work brought to light the implication of actin cytoskeleton proteins in a new intracellular traffic step, where no implication of actin has been demonstrated at the moment. A complex -where Lsb3, Lsb4, Ent3 and Ent5 would be presentwould allow the invagination of MVB vesicles.