Caractérisation du rôle des protéines phosphatases impliquées dans la déphosphorylation de la protéine kinase Greatwall lors de la sortie de mitose

Characterization of phosphatases involved in mitosis exit and its regulation mechanisms

• Auteur / Autrice : Sheng Ma
• Direction : Anna Castro, Thierry Lorca
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 09/10/2015
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche en Biologie cellulaire de Montpellier (Montpellier) - Centre de Recherche en Biologie cellulaire de Montpellier (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Olivier Coux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anna Castro, Thierry Lorca, Olivier Coux, Jean-Pierre Tassan, Lionel Pintard, Anne-Marie Genevière
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Pierre Tassan, Lionel Pintard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mitose

Protéines phosphatases

Protéines kinases

Mots clés libres

Biologie cellulaire

Mitose

Phosphatase

Kinase

Cell biology

Mitosis

Phosphatase

Kinase

Résumé

Chez la drolosophile, des mutants de Greatwall présentent des défauts de condensation des chromosomes lors de la mitose. Plus tard, la même équipe a montré que chez le Xénope, Greatwall est nécessaire pour entrer en mitose. L'idée consistant à penser que puisque Greatwall ne permet plus l'entrée en mitose, il joue un rôle dans la boucle qui conduit à l'auto-amplification de MPF. En 2009, notre équipe a montré que Greatwall est réellement impliquée dans l'entrée en mitose, mais de façon indirecte par rapport à la boucle d'amplification de MPF, et cela en contrôlant l'activité de la phosphatase PP2A. Notre équipe a montré que lorsque l'on enlève PP2A, on peut sauver le phénotype de l'absence de Greatwall. Plus tard, il a été montré que la phosphorylation de Greatwall est nécessaire pour l'entrée en mitose. La phosphorylation de Greatwall sur la partie C-terminale est nécessaire pour activer Greatwall. Par conséquent, Greatwall doit être phosphorylé pour être actif. Une fois activé, Greatwall est capable de phosphoryler Arpp19 qui lie la phosphatase PP2AB55, et qui l'inhibe permettant ainsi de maintenir les phosphorylations des substrats mitotiques. Si cette voie de signalisation n'est pas fonctionnelle, la phosphatase PP2A va déphosphoryler tous les substrats mitotiques et la cellule n'entrera jamais en mitose. Greatwall doit être phosphorylé pour s'activer et pour entrer en mitose, mais on observe aussi qu'au moment de la sortie de mitose, il est déphosphorylé, et il doit être déphosphorylé pour s'inactiver. (On ne sait pas s'il est requisse pour sortir). Mon projet consiste à chercher la/les phosphatase(s) qui pourrait contrôler l'activité ou l'inactivation de Greatwall. Les questions que l'on se pose : Comment et par quelle(s) phosphatase(s) Greatwall est déphosphorylé, comment ces phosphoatases sont activées, quel est l'ordre d'activation de ces phosphatases ? Pour étudier comment Greatwall est déphosphorylé, il y a 2 sites majors : T194 et S875. Ces 2 sites sont nécessaires pour l'activité de Greatwall. Nous avons réalisé les 2 mutants T194A et S875A, et les traduit dans l'extrait interphasique d'œufs de Xénope, pour mesurer l'activité de kinase Greatwall. Pour déphosphoryler ces 2 sites, il y a 4 phosphatases principales comme candidats : Calcineurine, Fcp1, PP1, PP2A.

The establishment of mitosis requires phosphorylaton of several substrates induced by kinases. Cdk1-cyclin B and Greatwall kinases are both necessary for the entry into mitosis. Cdk1-cyclin B complex phosphorylates many substrates and at the same time Greatwall phosphorylates Arpp19 which binds PP2AB55 phosphatase and inhibits it. PP2AB55 has an important role in the dephosphorylation of Cdk1-cyclin B mitotic substrates.In my laboratory, we found that after Greatwall depletion, either in Xenopus egg extracts or in human cells, PP2A is no longer inhibited and cells exit mitosis. Since activation of Greatwall requires its phosphorylation in the c-terminal part and in the T-loop site, we suppose that mitosis exit require dephosphorylation of Greatwall. So these dephosphorylations could be involved for Greatwall inactivation. Several phosphatases are candidates for this process: Fcp1, PP1, PP2A and Calcineurin. My project proposes to determine the involvement of these four phosphatases in Xenopus egg extracts after depletion and overexpression of these four proteins.