Accuracy of gene expression through understanding structural basis of a translation cycle on the eukaryotic ribosomes

Compréhension de l’expression génique à travers l’étude des bases structurales de la traduction ribosomique eucaryote

• Auteur / Autrice : Muminjon Djumagulov
• Direction : Gulnara Yusupova
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biophysique et biologie structurale
• Date : Soutenance le 23/11/2018
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Pascale Romby
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gulnara Yusupova, Pascale Romby, Ciarán Condon, Yves Mechulam, Vyacheslav Kolb
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ciarán Condon, Yves Mechulam

Mots clés

Mots clés contrôlés

Facteurs d'élongation transcriptionnelle

Radiocristallographie

Protéines -- Modifications posttraductionnelles

Élongation (biologie moléculaire)

Translocation (génétique)

Mots clés libres

Ribosome

Eucaryote

Translocation

EEF2

Cristallographie

Ribosome

Eukaryote

Translocation

EEF2

Crystallography

Résumé

Le ribosome est un complexe macromoléculaire impliqué dans la synthèse protéique de toutes les cellules vivantes. L’étape d’élongation de cette synthèse est un processus itératif débutant par la sélection au sein du ribosome d’un ARNt aminoacylé suivie par le transfert du peptide du site P- vers le site A- et de la translocation de l’ARNm et de l’ARNt. Le facteur d’élongation 2 (eEF2), qui catalyse la translocation, est l’un des acteurs majeur de cette étape d’élongation chez les eucaryotes. Cependant le mécanisme par lequel eEF2 induit ce processus est encore aujourd’hui inconnu. Dans cette étude structurale, nous présentons la première structure à haute résolution (3.1 Å) du complexe de pré-translocation résolu par cristallographie aux rayons X. La structure obtenue nous a permis d’identifier les différents composants du complexe de translocation et de proposer le rôle de l’His699 et celui de la diphtamide, modification post-traductionnelle d’eEF2, lors du stade de pré-translocation.

Elongation is the longest stage of protein synthesis that takes place on the ribosome and represents a cycle that begins with an aminoacyl-tRNA selection followed by the catalysis of peptide transfer from the P- to the A-site and mRNA-tRNA translocation. Elongation factor 2 (eEF2) is one of the key player of elongation cycle in eukaryotes that catalyzes translocation of mRNA and tRNA on the ribosome. However the mechanism how eEF2 induces translocation on the ribosome is unknown. Current work investigates the structural aspect of protein synthesis machinery in eukaryotes. In particular we present first high resolution structure of functional pretranslocation complex solved at 3.1 A by X-ray crystallography. The obtained structure allowed us to see several features of translocation complex and to propose the role of His699 and post translational modification of eEF2 diphthamide during at pretranslocation stage.