CLIP-170 : interaction avec LIS1, régulation et implication dans le fonctionnement du complexe dynéine/dynactine

par Frédéric Coquelle

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Jan De Mey.

Soutenue en 2003

à Paris 11, Orsay .


  • Résumé

    La CLIP-170 (Cytoplasmic Linker Protein of 170 kDa) est requise, in vitro, pour l'établissement d'un lien statique entre les endosomes et les microtubules (MTs). Elle se localise in vivo aux bouts " plus " (+) des MTs polymérisant et semble participer ainsi à la capture de ces derniers au cortex cellulaire et aux kinétochores. Elle contribue au contrôle de la dynamique des MTs et semble aussi recruter le complexe moteur dynéine/dynactine (D/D) sur les bouts + des MTs, via son domaine C-terminal. Elle s'associe également aux kinétochores d'une façon dépendante du complexe D/D et de son domaine C-terminal qui contient deux motifs de type " doigt de zinc ". Nous rapportons ici la démonstration d'une interaction directe entre la CLIP-170 et LIS1, une protéine capable d'interagir directement avec le complexe D/D. LIS1 est mutée chez de nombreux patients atteints d'une lissencéphalie de type I et semble jouer le rôle de co-facteur activateur du complexe D/D. Nous avons montré que cette interaction dépend du doigt de zinc distal de la CLIP-170 et nous avons apporté des éléments indiquant une possible régulation de cette interaction par phosphorylation. Nous avons également mis en évidence un enrichissement de LIS1 aux bouts + des MTs. Cette localisation, comme celle de la dynactine au même endroit, est dépendante de la CLIP-170. Par ailleurs, nous avons démontré que la localisation de la CLIP-170 sur le kinétochore dépend de son domaine d'interaction avec LIS1, et que le recrutement de LIS1 sur ce même site dépend du complexe D/D. L'ensemble de ces données suggère que LIS1 constitue un adaptateur entre la CLIP-170 et le complexe moteur D/D. Enfin, nous avons étudié des mutations ponctuelles de LIS1 découvertes chez des patients atteints d'une lissencéphalie. Nous avons montré que, selon la sévérité de la maladie, les propriétés de LIS1 (repliement, stabilité, localisations sub-cellulaires, interaction avec les MTs et certains partenaires) sont plus ou moins affectées.


  • Résumé

    CLIP-170 (Cytoplasmic Linker Protein of 170 kDa) links endosomes to MTs in vitro. It also treadmills at microtubule (MT) plus ends and it is involved in the regulation of MT dynamics in vivo. CLIP-170 has been proposed to mediate MTs interactions with cortical cues and kinetochores. Furthermore, it is thought to mediate the association of dynein/dynactin motor complex to MT plus ends, and it is also known to bind kinetochores in a dynein/dynactin-dependent way, both via its C-terminal domain which contains two zinc finger motifs. Here we demonstrate colocalization and direct interaction between CLIP-170 and LIS1, a protein implicated in brain development and known to interact directly with dynein and dynactin. We provide evidence that, in mammalian cells, LIS1 recruitment to kinetochores is dynein/dynactin dependent, and recruitment of CLIP-170 on these structures is dependent on its binding site to LIS1, located in the distal zinc finger motif. We found also that LIS1 localizes at growing MT plus ends in a CLIP-170 dependent way. Overexpression of CLIP-170 results in a zinc finger dependent localization of a phospho-LIS1 isoform and dynactin to MT bundles, raising the possibility that CLIP-170 and LIS1 regulate dynein/dynactin binding to MTs. This work suggests that LIS1 is a regulated adapter between CLIP-170 and cytoplasmic dynein. We studied different point mutations in LIS1 found in Lissencephaly patients. We demonstrated that these point mutations affect protein stability, albeit at different levels, affect folding and in addition the mutated proteins do not properly localize in cells. Protein-protein interactions were also altered with some differences among the mutated proteins. Overall, one single assay is not sufficient to predict the lissencephaly phenotype. However, the averaged sum of the assays results translated to numerical values yielded a correlative phenotypic prediction. Moreover, we mapped domains within LIS1 involved in interaction with MTs.

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Informations

  • Détails : 191 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.163-191.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2003)2
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