Identification et rôles de nouveaux facteurs protéiques cytosoliques impliqués dans l'import d'ARNt dans les mitochondries de levure

par Irina L. Brandina

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Robert Martin et de Igor Krasheninnikov.

Soutenue en 2006

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008) en cotutelle avec M. Lomonossov - Moscou - Russie .

mots clés

• Saccharomyces cerevisiae
• Mitochondries
• ARN de transfert
• Lyases
• Protéines

Résumé

Chez S. Cerevisiae un ARNtLys (appelé tRK1) est partiellement importé dans la mitochondrie. Une pré-protéine, préMsk1p, a été identifiée comme nécessaire mais non suffisante pour diriger cet adressage. L’objectif de la thèse était d’identifier de nouveaux facteurs participant à l’importation d’ARNt dans les mitochondries de levure et d’étudier leur rôle dans ce processus. Un des facteurs d'import a été identifié comme un enzyme glycolytique, enolase. Cette découverte a permis de reconstruire un système minimal d’importation de tRK1 in vitro à partir de deux protéines recombinantes, préMsk1p et enolase, tRK1 et les mitochondries isolées. Trois protéines du système ubiquitine/protéasome (UPS) ont été identifiées par des cribles 2- et 3-hybride comme des facteurs potentiels d’import de tRK1. Une corrélation a été observée entre l’efficacité d’importation de tRK1 et l’activité protéolytique du protéasome, suggérant que l’UPS pourrait être impliqué dans la régulation de l’importation de tRK1.

Titre traduit

Identification and studying of the role of new cytosolic factors implicated in tRNA import in yeast mitochondria

Résumé

In yeast S. Cerevisiae, one ARNtLys (referred to as tRK1) is partially imported into mitochondria. One pre-protein, preMsk1p, was previously identified as necessary but not sufficient to direct the import. The aim of the thesis work was to identify new protein factors of tRK1 mitochondrial import and characterisation of their precise role in this pathway. One import factor of tRK1 mitochondrial targeting was identified as a glycolytic enzyme, enolase. This finding permitted to reconstruct in vitro the import mechanism by using individual recombinant proteins (preMsk1p and enolase), tRK1 and mitochondria. Three proteins of ubiquitin/protéasome system (UPS) were identified by two – and three-hybrid screenings for interactions with tRK1 or preMsk1 and are proposed as tRNA import factors. Direct correlation between efficiency of tRNA import and proteolytic activity of proteasome was observed. We therefore suggest that UPS is implicated in tRNA import regulation in yeast.