Rôle des facteurs d'assemblage et du système HSP90/R2TP dans la biogenèse des particules C/D snoRNP et U4 snRNP

par Jonathan Bizarro

Thèse de doctorat en Biologie Santé

Sous la direction de Céline Verheggen.

Le président du jury était Jamal Tazi.

Le jury était composé de Céline Verheggen, Jamal Tazi, Denis Lafontaine, Cosmin Saveanu, Pierre-Emmanuel Gleizes, U. Thomas Meier, Édouard Bertrand.

Les rapporteurs étaient Denis Lafontaine, Cosmin Saveanu.


  • Résumé

    La machinerie d'assemblage HSP90/R2TP est impliquée dans la biogenèse de complexes essentiels à l'expression génique et à la croissance cellulaire. Le complexe est constitué des protéines PIH1D1, RPAP3 et des AAA+ ATPases RVB1 et RVB2. Le R2TP, via son adaptateur NUFIP, permet l'assemblage de complexes ribonucléoprotéiques tels que les snoRNP à boîtes C/D, et le snRNP U4, tous deux impliqués respectivement dans la maturation des ARNr et ARNm. Le mode d'action du R2TP dans ces processus n'était pas bien compris. Pour étudier cela, une approche de protéomique, avec des tests d'interaction ARN/protéine et protéine/protéine, ainsi qu'une approche structurale, ont été utilisés. Un nouveau modèle a ainsi été établi. Le R2TP permettrait de former des pré-complexes d'assemblage contenant les protéines cœurs du complexe RNP avec des facteurs d'assemblage mais sans l'ARN. Les protéines RVB se détacheraient du R2TP pour rester associées à ce pré-complexe d'assemblage, par la suite, elles permettraient de le stabiliser tout en y incorporant de nouvelles protéines cœurs, et en relargant des facteurs d'assemblage ayant déjà accompli leur fonction dans le processus de biogenèse. Cette fonction de chaperon moléculaire des complexes en cours d'assemblage est très probablement régulée par hydrolyse de l'ATP par les ATPases RVB, et ceci sous le contrôle de co-facteurs, comme potentiellement la protéine BCD1. Dans le cas de l'assemblage des C/D snoRNP, il a été établi un modèle d'assemblage dans lequel le rôle des différents facteurs d'assemblage peut être prédit. ZNHIT3 aurait un rôle dans l'incorporation du snoARN naissant dans le pré-complexe, et NUFIP permettrait de garder la particule immature dans une conformation inactive afin de faciliter l'obtention de la structure active du snoRNP grâce aux RVB. Avec les travaux sur la biogenèse de la particule U4, il a été mis en évidence l'existence d'un pré-complexe cytoplasmique contenant PRP31/NUFIP/R2TP/complexe SMN qui serait important pour l'assemblage de la snRNP U4 avec non seulement les protéines Sm, mais aussi la protéine PRP31.

  • Titre traduit

    Role of assembly factors and the HSP90/R2TP system in the biogenesis of box C/D snoRNP and U4 snRNP particles


  • Résumé

    The HSP90/R2TP machinery is involved in the biogenesis of essential complex for gene expression and cell growth. The complex consists of proteins PIH1D1, RPAP3 and the AAA+ ATPases RVB1 and RVB2. The R2TP, via its NUFIP adaptator, allows assembly of ribonucleoprotein complexes like box C/D snoRNP, and the U4 snRNP, both involved in the maturation of mRNA and rRNA respectively. The mode of action of R2TP in these processes is not well understood. In this study, a proteomic approach, with tests of interaction RNA/protein and protein/protein and a structural approach, were used. A new model has been established. The R2TP would form an assembly pre-complex containing RNP core proteins with assembly factors but not RNA. RVB proteins detach from R2TP to remain associated with the assembly pre-complex, and then, would stabilize it while incorporating new core proteins. They would also release assembly factors that already have accomplished their function in the biogenesis process. This function of molecular chaperone complex during assembly is most likely regulated by ATP hydrolysis by the RVB ATPases, and this under the control of co-factors as potentially BCD1 protein. In the case of the assembly of box C/D snoRNP, it was established an assembly model in which the roles of the various assembly factors can be predicted. ZNHIT3 has a role in the incorporation of the nascent snoRNA in the pre-complex and NUFIP would keep the immature particle into an inactive conformation to facilitate the formation of the active structure of the snoRNP through RVB. With the study of the biogenesis of the U4 particle, it was revealed the existence of a cytoplasmic pre-complex containing PRP31/NUFIP/R2TP/SMN complex that would be important for the assembly of the U4 snRNP with not only Sm protein but also the PRP31 protein.

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