Biogénèse du ribosome chez les procaryotes : étude de la protéine ribosomique L20 d' Escherichia coli et de la maturase M5 de Bacillus subtilis

par Frédéric Allemand

Thèse de doctorat en Analyse des génomes et modélisation moléculaire

Sous la direction de Ciarán Condon.

Soutenue en 2006

à Paris 7 .


  • Résumé

    La protéine ribosomique L20 d'E. Coli, essentielle à l'assemblage du ribosome, réprime au niveau traductionnel l'expression de son propre gène. L20 est constituée de deux domaines: un domaine N-terminal, non structuré en solution, qui est formé de deux hélices quand L20 est assemblée au ribosome et un domaine C-terminal, dont la structure globulaire est similaire que la protéine soit libre ou dans le ribosome. Le domaine. C-terminal suffit au contrôle mais les deux domaines sont requis à l'assemblage. L20 peut se fixer à deux sites distincts de l'ARNm: un pseudonoeud et une tige-boucle irrégulière. Cependant, bien que deux sites soient présents, une seule molécule de L20 se fixe à l'ARNm. La fixation de L20 à ces deux sites de l'ARNm et à un site de l'ARNr 23S illustre un cas de double mimétisme moléculaire car L20 reconnaît les trois sites de manière similaire. L'autre aspect de cette thèse porte sur la ribonucléase M5 de B subtilis qui mature l'ARNr 5S en présence de son co-facteur, la protéine ribosomique LIS. Un modèle moléculaire du domaine N-terminal de la RNase M5 a été construit par homologie de séquence avec le domaine TOPRIM présent dans le site catalytique des primases et topoisomérases. Ce domaine est associé à l'activité catalytique de la RNase M5. Les acides aminés-clés dans l'activité de la RNase M5 le sont également dans les topoisomérases et les primases, suggérant ainsi que les mécanismes de clivage des topoisomérases et de la RNase M5 sont similaires. Cependant, si l'attaque nucléophile de l'ARN par la RNase M5 s'effectue probablement via une molécule d'eau polarisée, les topoisomérases, elles, utilisent une tyrosine pour cliver l'ADN.

  • Titre traduit

    Ribosome biogenesis in prokaryotes : study of ribosomal protein L20 of Escherichia coli and the M5 maturase of Bacillus subtilis


  • Résumé

    Ribosomal protein L20 of E. Coli, essential for ribosome assembly, represses the translation of its own gene. L20 is organised into two domains. The N-terminal domain, which is not structured in solution, consists of two helices mat penetrate into the ribosome. The C-terminal domain is globular and its solution structure is the same as the ribosome-bound form. The C-terminal domain is sufficient for regulation, while both domains are required for ribosome assembly. L20 can bind two distinct sites in the operator : the first consists of a pseudoknot; the second is an irregular stem loop. L20 can bind these two sites independently and that both are essential for control. L20 represents a case of double mimicry because it recognises both mRNA targets in the same way as rRNA. Despite the fact that the operator contains two L20 binding sites, only one L20 molecule can bind the operator at a time. The second aspect of my thesis concerns ribonuclease M5 of B. Subtilis which is responsible for 5S rRNA maturation with the aid of a co-factor, ribosomal protein LIS. We have built a structural model of the N-terminal domain of RNase M5 by exploiting its homology to the TOPRIM domain found in the catalytic site of topoisomerases and primases. The catalytic activity of the enzyme is associated with the TOPRIM domain and key amino acids for the catalytic activity of topoisomerase and primase are also critical for RNase M5 activity, suggesting that the cleavage mechanisms of topoisomerases and RNase M5 are similar. The nucleophile in RNase M5 is probably an activated water molecule, however, rather than a tyrosine residue as found in the topoisomerases.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (163 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 217 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2006) 064
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