Modes de régulation des facteurs de transcription Msn2p et Msn4p en réponse aux stress chez la levure Saccharomyces cerevisiae

par Sylvie Lallet

Thèse de doctorat en Sciences biologiques. Biologie moléculaire de la cellule

Sous la direction de Hervé Garreau.


  • Résumé

    J'ai étudié au cours de ma thèse les mécanismes de traitement des signaux extracellulaires en utilisant un système modèle, la réponse générale aux stress chez Saccharomyces cerevisiae. J'ai plus particulièrement cherché à approfondir différents aspects de la dynamique de régulation de deux activateurs transcriptionnels, Msn2p et Msn4p, qui sont le point d'intégration de différents signaux de stress. Ces protéines sont la cible de régulations complexes alliant des changements de localisation subcellulaire et des événements de phosphorylation-déphosphorylation. J'ai recherché par deux approches systématiques in vitro et in vivo les protéines kinases impliquées, et leur rôle biologique dans la régulation de l'activité de Msn2p. J'ai découvert que Sch9p, une protéine kinase homologue des protéines Akt/PKB de mammifères, et Srb10p, une protéine kinase à cycline appartenant à la machinerie transcriptionnelle, sont impliquées. J'ai parallèlement mis en évidence que Msn2p est dégradé quand il est actif dans le noyau, et que cette dégradation fait intervenir Srb10p. Nous avons aussi observé des oscillations nucléocytoplasmiques des populations de Msn2p et Msn4p, dont les paramètres cinétiques varient en fonction des stress. Enfin, j'ai découvert que Msn2p est polyubiquitylé, et que cette ubiquitylation pourrait intervenir dans le contrôle de sa localisation subcellulaire et/ou de son ciblage vers la dégradation en réponse aux stress.


  • Résumé

    In Saccharomyces cerevisiae, the Msn2p transcriptional activator constitutes a useful model to analyze multiple and complex regulations of signal-induced transcription factor activity. Together with its partially redundant homologue Msn4p, it is a central component of the general stress response system. These two zinc finger proteins control a large set of genes containing the cis-acting Stress Responsive Element in their promoter. Msn2p is activated in response to sharp transitions in the environment such as physico chemical stresses or changes in nutritional availability. It is negatively controlled by the cAMP-APK and the TOR pathways. These effects induce cytoplasmic to nucleus shuttling and covalent modifications such as dephosphorylation-phosphorylation. By an in vitro and in vivo systematic screening, I tried during my PhD to identify the protein kinase(s) involved in these phosphorylations, as well as their role in the control of Msn2p activity. I found that at least two protein kinases are involved : Sch9p, related to the Akt/PKB family, and Srb10p, a cyclin-dependent protein kinase component of the RNA polymerase II transcription machinery. Moreover, two new modes of regulation were discovered : a heat shock-induced nuclear degradation of Msn2p, which is enhanced when Msn2p is transcriptionally active and was shown to be a Srp10p-dependent process, and a fast and synchronous nucleocytoplamic oscillations of Msn2p and Msn4p, the kinetics of which are modified by stress response. We also identified another type of covalent modification, Msn2p polyubiquitination, which could control its subcellular localisation and/or degradation.

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Informations

  • Détails : 219 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.146-165

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2004)90
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