Isolement et caracterisation d'homologues de la proteine kinase shaggy/gsk-3 chez arabidopsis thaliana et identification d'un gene correspondant chez saccharomyces cerevisiae

Isolation and characterization of arabidopsis thaliana homologs of the shaggy/gsk-3 protein kinase and identification of a corresponding gene in saccharomyces cerevisiae

• Auteur / Autrice : Michele Bianchi
• Direction : Martin Kreis
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Les proteines kinases (pks) sont les composants centraux du systeme cybernetique des cellules eucaryotes. L'identification d'homologues de pks conservees au cours de l'evolution peut constituer une approche complementaire aux techniques genetiques pour l'etude de voies de transduction importantes chez les plantes. Dans un premier temps, une approche de pcr (polymerase chain reaction) a permis d'identifier, chez arabidopsis thaliana, une famille de genes apparentes a (1) mck1 (meiosis and centromere regulatory kinase) de saccharomyces cerevisiae; (2) shaggy/zeste-white 3, impliquee dans le developpement de drosophila melanogaster; (3) le gene codant la glycogen synthase kinase-3 (gsk-3, regulateur du facteur transcriptionnel c-jun) de mammiferes. Par la suite, la caracterisation de deux adnc, ask-alpha et ask-gamma (arabidopsis shaggy-related protein kinase), a permis de mettre en evidence une identite de 70%, au niveau du domaine catalytique, entre les proteines ask et shaggy/gsk-3 dont ils representent donc les homologues vegetaux. L'activite kinase ainsi qu'une autophosphorylation sur des residus threonine, serine et, en plus faible quantite, tyrosine, ont pu etre demontrees apres production des proteines ask dans e. Coli. Par ailleurs, le niveau relativement faible d'identite avec mck1 (40%) a mene a la recherche puis a l'isolement d'un deuxieme gene de s. Cerevisiae: scgsk-3, dont le produit putatif est identique a 60%, au niveau du domaine catalytique, avec gsk-3, shaggy et les proteines ask. Une analyse de phylogenie moleculaire a suggere que scgsk-3 code le veritable homologue de gsk-3 et shaggy, alors que mck1 serait originaire d'un evenement de duplication specifique du lignage de s. Cerevisiae. L'etude simultanee des pks de la famille gsk-3 dans differents organismes devrait fournir une aide importante a la comprehension des fonctions biochimiques et biologiques des proteines ask chez les plantes superieures