Caractérisation d’une nouvelle protéine associée aux microtubules, SL21

par Vanessa Windscheid

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et intégrative. Neurobiologie

Sous la direction de Annie Andrieux.

Soutenue en 2008

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Dans les neurones, la stabilité des microtubules est induite par leur association avec deux protéines associées aux micotubules, les protéines E- et N-STOP (Early and adult neuronal Stable Tubule Only Polypeptide). L'invalidation du gène stop chez la souris entraîne des défauts de la transmission synaptique associée à une réduction du nombre de vésicules synaptiques. Les neurones matures contiennent également une protéine apparentée à la protéine N-STOP, la protéine SL21 (STOP like protein of 21 kDa) qui possède deux zones homologues aux protéines STOPs: un domaine homologue au domaine de liaison et de stabilisation des microtubules et une région de 3S acides aminés située à l'extrémité amino-terminale. Cette protéine se localise à la fois au niveau de l'appareil de Golgi et des microtubules. La première partie de ce travail est consacrée à la caractérisation fonctionnelle du domaine amino-terminal. Il contient 3 résidus cystéines en position 5, 10 et 11 qui peuvent être palmitoylée (modification permettant l'association des protéines aux membranes). Nous avons montré que les cystéines 5 et 11 de SL21 sont palmitoylables mais que seule la cystéine 5 est suffisante et nécessaire pour localiser SL21 au niveau de l'appareil de Golgi. Nous avons également mis en évidence que la protéine STOP, en plus d'être localisée aux microtubules, s'associe également au Golgi par l'intermédiaire de son domaine amino-terminal homologue à SL21 et qu'elle est aussi palmitoylable. Dans la deuxième partie de ce travail, pour mieux comprendre la fonction de SL21, nous nous sommes intéressées aux partenaires de SL21. Un criblage ciblé en Double-Hybride, utilisant comme protéines cibles des protéines connues comme étant des partenaires de STOP, a été réalisé au laboratoire. Trois partenaires potentiels ont été mis en évidence: la protéine Tctexl, une des chaînes légère du moteur moléculaire dynéine. Nous avons confirmé l'interaction de ces protéines avec SL21 par co-immunoprécipitation après surexpression dans les cellules et aussi, à partir d'un extrait de cerveau pour l'interaction de SL21 et de STOP. Nous avons également déterminé leur site d'interaction au niveau de SL21. La protéine Tctexl interagit avec SL21 au niveau de son module de liaison aux microtubules, le site de multimérisation de SL21 se localise au niveau du domaine amino-terminal, pouvant impliquer la palmitoylation de ces protéines. L'ensemble de ces résultats permet d'envisager un rôle des protéines STOPs au niveau de la régulation de la relation microtubule-membrane des vésicules synaptique au sein de la synapse


  • Résumé

    The Early and adult neuronal microtubule-associated protein STOP (Stable Tubule Only Polypeptide) is the main effectors responsible for neuronal microtubules stability. STOP null mice exhibit synaptic plasticity defects with depleted synaptic vesicles pools. Mature neurons also contain a 21-kDa STOP like protein, SL21, which shares micro tubule binding and stabilizing domain and a amino-terminal part of 35 amino acids with STOP proteins. SL21 decorates micro tubules but is otherwise localized at the Golgi apparatus. The first part of this study is focused on the functional characterisation of this amino-terminal domain. It contains three cysteine residues in position 5, 10 and 11 wich sus tain palmitoylation. Palmitoylation is often required for protein association with membrane. We find that SL21's cysteine 5 and 11 is palmitoylated and that only cysteine 5 is necessary for Golgi localization of this protein. We also find that STOP protein, in addition to decorate microtubules, could stain the Golgi apparatus. This target depends on the conserved amino-terminal domain, shared by STOP and SL21 proteins. STOP protein could also be palmitoylated. Ln the second part of this work, to understand the function of SL21, we have chosen to study the partners of SL21. A Two- Hybrid screen, using pro teins known as being partners of STOP as target, was realized in the laboratory. Three potential partners were schown to interact with SL21: the protein Tctexl, one of the light chains of the dynein molecular motor, proteins SL21 and STOPs. We confirmed the interaction of these proteins with SL21 by co-immunoprecipitation after over expression in cells and also, from brain extract for the SL21 and STOP's interaction. We also characterise their site of interaction on SL21. The protein Tctexl interacts with SL21 on its module of binding microtubules, the multimerisation domain of SL21 is located on its amino-terminal domain and could implicated palmitoylation. These results let us to imagine the involvement of SL21 and STOPs pro teins in the regulation of synaptic vesicles pool.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (161 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 395 réf.

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS08/GRE1/0138/D
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