Mechanisms of YB-1/nucleic acids interaction and its implication in diverse cellular processes

par Dmitry Kretov

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé

Sous la direction de Patrick Curmi et de Lev P. Ovchinnikov.

Le président du jury était Yegor Vassetzky.

Les rapporteurs étaient Dominique Weil, Stéphan Vagner.

  • Titre traduit

    Mécanismes d'interaction YB-1/acides nucléiques et implications dans divers processus cellulaires


  • Résumé

    YB-1 est membre de la superfamille de protéines de choc thermique. YB-1 se lie à l'ARN et l'ADN. Des corrélations entre niveau élevé de YB-1, expression élevée de la P-glycoprotéine MDR1 et un mauvais pronostic ont été faites pour plusieurs types de cancer. Le rôle de YB-1 dans la cancérogenèse peut être soutenu par plusieurs mécanismes: i) l'activation de la transcription; ii) la participation à la réparation de l'ADN; iii) la régulation de la traduction. Les deux premiers modèles supposent une localisation nucléaire de YB-1, et cela malgré le fait que YB-1 est apparaît principalement dans cytoplasme dans des conditions physiologiques et les mécanismes de son accumulation nucléaire restent obscurs. Dans ce travail, nous avons tenté d’identifier les mécanismes qui déclenchent la translocation nucléaire de YB-1. Il est apparu que cette localisation nucléaire dépend principalement du niveau d’ARNm dans le cytoplasme et ainsi d’une transcription active, plutôt que de la présence de lésion à l'ADN nucléaire. A l'inverse, le rôle de YB-1 comme régulateur de la traduction est clairement établi. YB-1 peut influencer la traduction et favoriser la progression du cancer, indépendamment de ses fonctions éventuelles dans le noyau. Nous avons démontré par microscopie à force atomique et à l’aide de méthodes biochimiques, que YB-1 se lie aux ARNm d'une manière coopérative à l’ARNm, ce qui a des conséquences directes sur sa capacité à sélectionner des ARNm spécifiques et à moduler la traduction. Au-delà de ces recherches, nous nous sommes appuyés sur notre maitrise de la biologie de YB-1 pour développer une méthode innovante pour mettre en évidence les interactions protéine-protéine dans le contexte cellulaire. Nous avons ainsi confirmé à l’aide de cette méthode la capacité de YB-1 de former des oligomères en présence d'ARNm, et également révélé son interaction potentielle avec Lin28.


  • Résumé

    YB-1 is a member of the cold-shock protein superfamily. It binds to both RNA and DNA. Correlations between high level of YB-1, elevated expression of P-glycoprotein MDR1 and poor patient prognosis were made for several types of cancer. The role of YB-1 in cancerogenesis can be accounted by several mechanisms: i) activation of transcription; ii) participation in DNA repair; iii) regulation of translation. The first two proposals imply a nuclear localization for YB-1, despite the fact that it appears mainly in the cytoplasm under physiological conditions and the mechanisms for its nuclear accumulation remain unclear. In this work we attempted to identify the mechanisms that trigger the nuclear translocation of YB-1. It appeared that this depends on the level of mRNA in the cytoplasm and thus on active transcription, rather than on the presence of nuclear DNA damages. In contrast to its function in the nucleus, the role of YB-1 in the regulation of translation was clearly established. YB-1 may therefore orchestrate a translation bias in order to promote cancer progression independently of its putative functions in the nucleus. Here we demonstrated, using atomic force microscopy and biochemical methods, that YB-1 binds mRNA in a highly cooperative manner and this has direct consequences on mRNA selection and following translational modulation. Beyond this research, we took advantage of our knowledge of the biology of YB-1 to develop a new method to detect protein-protein interactions in cellular context, using YB-1 as model protein. Besides the fact that we confirmed ability of YB-1 to make oligomers in the presence of mRNA, we also highlighted its potential interaction with Lin28, using this method.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (192 p.)
  • Notes : Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 01 janvier 2018
  • Annexes : Bibliogr. p. 163-191.

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 572.86 KRE mec
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