Étude fonctionnelle des sous-domaines de Pcf11 : rôle du 2nd NTD dans la terminaison de transcription des snoRNAs et des motifs liant le zinc dans les activités de maturation de l’extrémité 3’ des ARN messagers.

Functional analysis of Pcf11 sub-domains : role of the 2nd NTD in transcription termination of snoRNAs and zinc finger motifs in 3’-end processing of mRNAs

• Auteur / Autrice : Julia Guéguéniat
• Direction : Lionel Minvielle-Sébastia
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie
• Date : Soutenance le 03/12/2015
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ARN : Régulations naturelle et artificielle (Bordeaux ; 2007-2015)
• Jury : Président / Présidente : Christophe Cullin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Armelle Lengronne, Derek McCusker, Jérôme Cavaillé
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Stefania Millevoi, Domenico Libri

Mots clés

Mots clés contrôlés

Doigts de zinc

Terminaison de la transcription

Petit ARN nucléolaire

ARN messagers

Saccharomyces cerevisiae

Mots clés libres

ARNs messagers

Maturation en 3’

Pcf11

Terminaison transcription

Motif liant le zinc

S. cerevisiae

Messenger RNAs

3’-end processing

Pcf11

Transcription termination

Zinc finger motif

S. cerevisiae

Résumé

Chez les eucaryotes, la maturation de l’extrémité 3’ des ARNs messagers a lieu lors de la transcription et regroupe deux étapes : le clivage endonucléolytique du transcrit au niveau d’un site spécifique et l’ajout d’une queue poly(A) sur le fragment en amont du site de clivage. Chez S. cerevisiae, le complexe de polyadénylation est formé par 20 protéines, regroupées principalement en deux sous-complexes : CF IA et CPF. Nous nous intéressons plus spécifiquement à Pcf11, sous-unité du complexe CF IA. Pcf11 est formé de sept sous-domaines, mais la fonction d’une grande partie de la protéine n’est pour l’instant pas connue. Par exemple, aucune fonction n’est associée à la région située entre le domaine d’interaction avec le CTD de l’ARN polymérase II (CID) et une répétion de 20 résidus glutamines. Récemment, la structure de ce domaine, appelé 2nd NTD a été décrite. Pour essayer de comprendre la fonction du 2nd NTD et des motifs liant le zinc encadrant le domaine d’interaction avec Clp1, nous avons mis en place une stratégie systématique de mutagénèse, soit par délétions, soit par mutations ponctuelles. Le 2nd NTD est formé de trois hélices α et interagit avec l’ARN. La délétion de ce domaine conduit à un phénotype de croissance lente chez la levure et un défaut de terminaison de transcription des snoRNAs. Malgré une similarité de structure et de fonction, le 2nd NTD présenterait une fonction indépendante. La fonction des motifs liant le zinc n’est pour l’instant pas connue. Cependant, la mutation de l’un de ces deux motifs conduit à un défaut de clivage et de polyadénylation in vitro. La mutation des deux motifs est létale chez la levure.

In eukaryotes, poly (A) tails are added to nuclear pre-mRNA 3'-ends in the two steps of cleavage and polyadenylation. This co-transcriptional processing requires the activity of a large protein complex comprising at least 20 different polypeptides in yeast organized primarily into the two factors CF IA and CPF. We are interested in the functional characterization of Pcf11, a CF IA subunit. The Pcf11 protein is organized into seven different domains, but here is still a large portion of the polypeptide that has not yet been characterized. For example the region from the end of the CTD interaction domain (CID) to an uninterrupted stretch of 20 glutamine residues has no known function. Recently, the structure of this region, called the 2nd NTD have been characterized. To gain insight into the function of the 2nd NTD and the two zinc fingers motif surrounding the Clp1 interaction domain, we have employed a systematic strategy of mutagenesis, either by deletion or via point mutations. The 2nd NTD is a folded domain composed of three α-helices. The deletion of this domain induced a severe defect of growth in yeast and impaired transcription termination of snoRNAs. Despite its similarity in structure and function with the CID, the 2nd NTD seems to act like an independent RNA binding domain. We don’t know yet the real function of the two zinc fingers motif at the C-terminal region of Pcf11, but the mutation of Cystein residues into serine of one of the two motifs impaired cleavage and polyadenylation. The mutation of the first motif is less harmful than the mutation of the second motif. The simultaneous mutation is lethal in yeast.