Etude du rôle de la dynamique de O-GlcNAcylation sur les protéines du complexe Minichromosome Maintenance MCM2-7 dans les cellules somatiques humaines

par Maïté Leturcq

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

Sous la direction de Anne-Sophie Vercoutter-Edouart.

Soutenue le 29-05-2018

à Lille 1 , dans le cadre de École doctorale Biologie-Santé (Lille) , en partenariat avec Unité de glycobiologie structurale et fondamentale (UGSF) (laboratoire) .


  • Résumé

    Un des acteurs essentiels de la réplication de l’ADN est le complexe MCM2-7. Ce complexe est composé de 6 protéines (MCM2 à MCM7) organisées en hexamères qui sont recrutés aux origines de réplication pendant la phase G1. Le complexe MCM2-7 possède une activité hélicase permettant la formation des fourches de réplication et le recrutement des ADN polymérases. L’arrimage à la chromatine et l’activité du complexe MCM2-7 doivent être finement contrôlés notamment par des interactions avec différents partenaires protéiques et par un ensemble de modifications post-traductionnelles (MPTs). Des travaux de l’équipe ont identifié la O-GlcNAcylation comme une nouvelle MPT sur certaines protéines MCM. C’est une glycosylation dynamique et réversible des protéines nucléocytoplasmiques et mitochondriales, gouvernée par la O-GlcNAc transférase (OGT) et la O-GlcNAcase (OGA). Lors de mes travaux de thèse j’ai cherché à comprendre le rôle de la O-GlcNAcylation sur le complexe MCM2-7 dans des lignées cellulaires humaines. J’ai démontré que toutes les MCM sont O-GlcNAcylées et que cette modification n’intervient que sur la fraction des MCM liées à l’ADN. Mes travaux montrent que l’OGT interagit avec certaines sous-unités MCM et que l’extinction de l’expression de l’OGT diminue la fixation à la chromatine des MCM2, 6 et 7. Enfin, la perturbation de la dynamique O-GlcNAc déstabilise les interactions entre les sous-unités MCM2/6, MCM4/7 et MCM4/6. L’ensemble de mes travaux montre que l’OGT est un nouveau partenaire du complexe MCM2-7 dans les cellules humaines, et suggère que l’homéostasie de O-GlcNAcylation pourrait réguler le maintien du complexe MCM2-7 à la chromatine.

  • Titre traduit

    Study of the role of O-GlcNAc dynamic on the Minichromosome Maintenance MCM2-7 complex in human somatic cells


  • Résumé

    The MCM2-7 complex is one of the major players for regulating the DNA replication. MCM2-7 contains six evolutionarily conserved subunits (MCM2 to MCM7) which bind together to form a hexameric complex. The MCM2-7 complex is progressively loaded onto chromatin to licence origins of replication during G1 phase, and forms the core of the replicative helicase necessary to fuel the unwinding of double-stranded DNA at the replication fork, allowing the loading of the DNA polymerases. The MCM2-7 helicase must be tightly regulated through interactions with specific protein partners and also by post-translational modifications (PTMs). In our team, O-GlcNAcylation has previously been identified as a new PTM of several MCM2-7 subunits. It is a dynamic and reversible glycosylation of nucleocytoplasmic and mitochondrial proteins, and is governed by O-GlcNAc transferase (OGT) and O-GlcNAcase (OGA). The aim of my thesis was to decipher the role of O-GlcNAcylation on the MCM2-7 complex in human cells. I show that each MCM subunit is O-GlcNAcylated mainly in the chromatin-bound protein fraction of cells. Moreover, my results show that OGT stably interacts with several MCM proteins and OGT down-regulation induces a decrease in the chromatin loading of MCM2, 6 and 7. Finally, I show that perturbation of O-GlcNAc cycling destabilizes interactions between MCM2/6, MCM4/7 and MCM4/6 subunits. To conclude, my results show that OGT is a new partner of the MCM2-7 replicative helicase complex in human cells, and suggest that O-GlcNAc homeostasis might be essential to ensure the maintenance of the MCM2-7 complex onto chromatin during DNA replication.


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