Evidences for the non-redundant function of A-type proteins ISCA1 and ISCA2 in iron-sulfur cluster biogenesis

par Lena Kristina Beilschmidt

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Hélène Puccio.

Le président du jury était Nicolas Charlet-Berguerand.

Le jury était composé de Sandrine Ollagnier-de Choudens.

Les rapporteurs étaient Cécile Bouton, Janneke Balk.


  • Résumé

    Les centres fer-soufre (Fe-S) sont des cofacteurs protéiques essentiels qui participent à un nombre important de fonctions cellulaires allant du métabolisme de l’ADN à la respiration mitochondriale. L’assemblage des centres Fe-S et leur insertion dans des protéines acceptrices requièrent l’activité d’une machinerie protéique dédiée. Bien que les protéines de la biogenèse des centres Fe-S soient conservées, plusieurs aspects fonctionnels et mécanistiques restent inconnus. Notre travail de thèse a consisté à caractériser les protéines mammifères de type A, ISCA1 et ISCA2, qui sont impliquées dans la biogenèse mitochondriales des centres Fe-S. En utilisant une approche couplant l’immunoprécipitation avec une analyse protéomique par spectrométrie de masse, plusieurs interactions protéiques d’ISCA1 et ISCA2 ont pu être identifiées. En plus d’une interaction entre ISCA1 et ISCA2, nous avons ainsi montré l’existence d’interactions spécifiques à chacune de ces protéines. Une approche de knockdown dans la souris via l’injection de virus adéno-associés, a permis de montrer l’absence de redondance fonctionnelle entre ISCA1 et ISCA2 puisque seul ISCA1 se trouve être nécessaire dans la maturation d’une catégorie de protéines à centre Fe-S.

  • Titre traduit

    Mise en évidence de la non-redondance fonctionnelle de ISCA 1 et ISCA2 dans la biogénèse mitochondriale des centres fer-soufre


  • Résumé

    Iron-sulfur clusters (Fe-S) are essential cofactors involved in different cellular processes ranging from DNA metabolism to respiration. Assembly of Fe-S clusters and their insertion into acceptor proteins is performed by dedicated protein machineries. Despite the high conservation from bacteria to man, different functional and mechanistic aspects of the Fe-S biogenesis remain elusive. In the present work, the function of the two mammalian A-type proteins ISCA1 and ISCA2 that are implicated in Fe-S biogenesis was investigated in vivo. First, an extensive analysis coupling immunoprecipitations and mass spectrometry led to the identification of a direct binding between ISCA1 and ISCA2 as well as specific protein partners of each protein. Furthermore, knockdown experiments in the mouse using adeno-associated virus provided clear evidence of the non-redundant function of ISCA1 and ISCA2, since only ISCA1 was shown to be required for a specific subset of mitochondrial Fe-S proteins.

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