Dynamique moléculaire de la méthionyl-ARNt-synthétase et ses nouvelles fonctions non canoniques chez la levure S. cerevisiae

Molecular dynamic of the methionyl-tRNA synthetase and its novel non-canonical functions in the yeast S. cerevisiae

• Auteur / Autrice : Sylvain Debard
• Direction : Hubert Becker
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 27/09/2019
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Génétique moléculaire, génomique et microbiologie (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Anne-Marie Duchêne
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hubert Becker, Anne-Marie Duchêne, Michael Ibba, Konstantinos Stathopoulos
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Michael Ibba, Konstantinos Stathopoulos

Mots clés

Mots clés contrôlés

Methionine-tRNA ligase

Dissertation universitaire

ARN de transfert de la méthionine

Aminoacyl-ARNt synthétases

Cytogénétique

Saccharomyces cerevisiae

Mots clés libres

Méthionyl-ARNt synthétase

Respiration

Arc1

Protéase

Misméthionylation

S. cerevisiae

Methionyl-tRNA synthetase

Respiration

Arc1

Protease

Mismethionylation

S. cerevisiae

Résumé

Les aminoacyl-ARNt synthétases (aaRSs) sont des enzymes essentielles et ubiquitaires dont la fonction canonique est de catalyser la formation des aa-ARNt utilisés dans la synthèse protéique. Cependant leur role ne se limite pas à cette seule fonction enzymatique : les aaRSs ont acquis la capacité à former des complexes multi-protéiques leur conférant de multiples fonctions additionnelles. S. cerevisiae possède le plus petit complexe multisynthétasique eucaryote qui est formé de la méthionyl-ARNt synthétase (MetRS) et la glutamyl-ARNt synthétase (GluRS), toutes deux associées à la protéine d'ancrage cytosolique Arc1. Ce complexe présente une dynamique importante dépendant des conditions nutritionnelles dans lesquelles se trouve la levure, et les deux aaRSs associées présentent des fonctions additionnelles essentielles à la survie cellulaire. Dans cette thèse, trois caractéristiques de la MetRS ont été étudiées : (i) j'ai élaboré un outil moléculaire bifluorescent permettant de quantifier le taux de mis méthionylation endogène médié par la MetRS chez la levure. J'ai également (ii) caractérisé une isoforme tronquée de la MetRS observée in vivo, et (iii) analysé l'importance de Arc1 lors du passage de la levure de fermentation en respiration.

Aminoacyl-tRNA synthetases (aaRSs) are essential and ubiquitous enzymes catalyzing formation of aminoacyl- tRNAs (aa-tRNAs) during protein synthesis. However, aaRSs are not limited to aa-tRNAs formation. Indeed, they evolved to form multl-protein complexes that acquired additional functions. S. cerevisiae contains the simplest eukaryotic multi-synthetase complex which is formed by the association of methionyl-tRNA synthetase (MetRS) and glutamyl-tRNA synthetase (GluRS) to the cytosolic anchoring protein Arc1.This complex (named AME) is highly dynamic depending on the nutritional conditions that the cells are facing, and the two associated aaRSs harbor additional functions that are essential for cell survival. In this PhD thesis, I have studied three different aspect of theyeast MetRS: (i) I created a new bifluorescent reporter to quantify endogenous mismethionylation mediated by the yeast MetRS. I also (ii) characterized a new truncated yeast MetRS isoform produced in vivo, and (iii) I analysed the relative importance of Arc1for cell surviving during the diauxic shift from fermentation to respiration.