Evolution of the SH3 domain protein interaction networks in yeast : Functions and interactions of the Lsb1 and Lsb2 protein family

par Matthias Spiess

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Barbara Winsor.

Soutenue en 2010

à Strasbourg .

  • Titre traduit

    Evolution des réseaux d'interaction des domaines protéiques SH3 dans la levure : Fonctions et interactions d'une famille de protéines composée de Lsb1 et Lsb2


  • Résumé

    Chez S. Cerevisiae, les nutriments, les lipides et les protéines membranaires sont internalisés par endocytose. Ce processus requiert des filaments d’actine dynamiques. Un facteur clé pour la polymérisation de l’actine est le nucléateur Arp2/3, activé par des facteurs de promotion de la nucléation (NPF). Pendant l’endocytose, la polymérisation de l’actine est initiée, entre autre, par les NPFs Las17 et les myosines de type I. Nous avons caractérisé deux protéines, Lsb1 et Lsb2 qui lient Las17 par leurs domaines SH3 et qui inhibent in vitro la polymérisation de l’actine dépendante du complexe Arp2/3. Lsb1 et Lsb2 colocalisent avec des protéines du cytosquelette, Las17, Abp1 et Sla1 et influencent la stabilité de Las17 in vivo. Nous avons ainsi identifié deux nouveaux régulateurs négatifs de l’activité NPF de Las17 ce qui permet de mieux comprendre son rôle dans la polymérisation de l’actine et l’endocytose. Nous avons également caractérisé chez des levures S. Cerevisiae, A. Gossypii, C. Albicans et S. Pombe des réseaux d’interactions protéine-protéine à travers des spécificités de liaison des domaines SH3 par la technique SPOT. Une conservation de la spécificité des myosines de type I, connu par ailleurs, a été montrée par analyse bioinformatique et valide notre méthode. De plus, nous montrons que la fonction de la myosine I de recruter la machinerie de polymérisation dans un extrait de S. Cerevisiae est conservée de S. Cerevisiae à A. Gossypii. Nous faisons des analyses similaires pour de nombreuses autres protéines à domaine SH3 ce qui nous permettra de prédire des interactions protéines-protéines ainsi de mieux comprendre l’évolution des réseaux d’interaction protéique.


  • Résumé

    In S. Cerevisiae, nutrients, lipids and membrane proteins are internalized by endocytosis. These processes require dynamic actin filament assembly. A key factor for actin polymerization is the nucleating complex Arp2/3 that is activated by nucleation promoting factors (NPF). During the process of endocytosis, a strong NPF activity is exhibited by Las17, the unique S. Cerevisiae homolog of WASP and the type I myosin, Myo5, among others. Here, we characterize two SH3 domain containing proteins Lsb1 and Lsb2. We could show that both proteins bind to the proline rich sequence of the NPF Las17 via their SH3 domains and efficiently inhibit Las17 induced Arp2/3-dependent actin polymerization in vitro. We could also show that Lsb1 and Lsb2 partially colocalize with Las17 and that they influence the stability of Las17 in vivo. However, we did not detect any defect in endocytosis for the single or double deletion mutants of LSB1 and LSB2. In conclusion, we identified two new negative regulators of the NPF activity of Las17 that will help us to further understand actin nucleation and endocytosis. The characterization of the SH3 domain binding specificity in four yeast species S. Cerevisiae, A. Gossypii, C. Albicans and S. Pombe showed high conservation of the type I myosin specificity during evolution, validating our method. The ability of type I myosin to recruit the actin polymerization machinery in S. Cerevisiae is conserved from S. Cerevisiae to A. Gossypii. Similar analysis of numerous other SH3 domains, including Lsb1 and Lsb2, is in progress, which will allow us to predict new protein-protein interactions and to gain insights into the evolution of protein interaction networks.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (159 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 142-159

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2010;0889
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