Contrôle des modifications post-traductionnelles des protéines par le co-chaperon SGT1 chez Arabidopsis thaliana : ubiquitination, neddylation et chaperons moléculaires

by Johannes Stuttmann

Doctoral thesis in Biologie et biotechnologie végétale

Under the supervision of Laurent Noël.

  • Alternative Title

    Control of posttranslational protein modifications by the co-chaperone SGT1 in Arabidopsis thaliana : ubiquitination, neddylation and molecular chaperones


  • Abstract

    SGT1 (Supressor of G2 allele of skp1) is an essential protein conserved in eukaryotes involved in ubiquitination-dependent proteolysis and in protein folding/maturation as a putative co-chaperone of HSP90 and HSC70 molecular chaperones. SGT1 and HSC70 have overlapping functions in plant immunity and heat-shock tolerance and interact biochemically. We showed that the SGT1-HSC70 interaction is mediated by the SGT1 C-terminal domain while full-length HSC70 is needed to interact with SGT1. These results support SGT1 function as a novel HSC70 co-chaperone bridging HSC70/HSP90 functions. In addition, a genetic screen was conducted to investigate SGT1 functions in proteolysis based on an ubiquitination-dependent response of Arabidopsis to the hormone auxin. Among the 11 auxin-insensitive mutants cloned, a mutation affecting the subunit 2 of the COP9 signalosome (CSN2) was studied in greater details. The CSN is an essential regulator of eukaryotic development and removes Nedd8 modification from cullins in cullin-RING ubiquitin ligases (CRLs). Core components of CRLs are destabilized in this csn2 mutant. Furthermore, we show proteasome-dependent turnover of SCFTIR1 CRL and its ubiquitination in vivo. Taken together, our data suggest that the CSN main function in Arabidopsis is to protect CRL complexes from proteasome-dependent degradation.


  • Abstract

    SGT1 (Supressor of G2 allele of skp1) est une protéine essentielle et conservée chez les eucaryotes. Cette protéine est impliquée dans la protéolyse dépendante de l’ubiquitination et le repliement/maturation des protéines en tant que co-chaperon putatif des chaperons moléculaires HSP90 et HSC70. SGT1 et HSC70 interagissent directement et ont des fonctions similaires dans l’immunité des plantes et dans la tolérance au stress thermique. Nous avons montré que SGT1-HSC70 interagissent directement par le domaine C-terminal de SGT1 et qu’un HSC70 complet est requis pour l’interaction avec SGT1. SGT1 est donc probablement un nouveau co-chaperon des HSC70 reliant biochimiquement les activités des chaperons HSC70/HSP90. En parallèle, un crible génétique basé sur une réponse dépendante de l’ubiquitination à l’hormone auxine a été réalisé chez Arabidopsis pour étudier les fonctions de SGT1 dans la protéolyse. Parmi les 11 mutants insensibles à l’auxine clonés, une mutation dans la sous-unité 2 du signalosome COP9 (CSN2) a été particulièrement étudiée. Le CSN est un régulateur essentiel du développement des eucaryotes et clive la modification post-traductionnelle Nedd8 des cullines dans les cullin-RING ubiquitin ligases (CRLs). Des composants des CRLs sont instables dans ce mutant csn2. De plus, nous observons l’ubiquitination de TIR1 in planta ainsi qu’une dégradation dépendante du protéasome de SCFTIR1. En résumé, nos données suggèrent qu’une fonction majeure du CSN chez Arabidopsis est de recycler et de prévenir la dégradation dépendante du protéasome des complexes CRL.

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Informations

  • Details : 1 vol. (140 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.112-126

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  • Library : Université Aix-Marseille (Marseille. Luminy). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
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