La protéine CIRP (Cold Induced RNA binding Protein) est une petite protéine de liaison à l’ARN de 172 acides aminés, qui est constituée du côté amino-terminal d’un domaine de liaison à l’ARN de type RRM (RNA recognition motif), et d’une partie carboxy-terminale riche en glycine et arginine qui comprend plusieurs motifs RGG. Elle a été identifiée comme étant inductible par hypothermie mais aussi par irradiation aux UV et par hypoxie. Nous avons analysé son expression et sa localisation en réponse à différents stress cellulaires. Nous avons montré qu’un traitement à l’arsénite qui induit un stress oxydant n’altère pas l’expression de CIRP provoque sa localisation dans les granules de stress (SG). Les SG sont des structures ribonucléoprotéiques cytoplasmiques contenant des complexes de pré-initiation incompétents pour la traduction, et qui s’accumulent dans les cellules exposées à un stress. Ces structures constituent des sites de triages des ARNm, dans lesquels les ARNm sont soit stockés en attente d’une réinitiation de la traduction une fois le stress surmonté, soit destinés à être dégradés. La protéine CIRP se localise dans les SG que ce soit suite à un stress cytoplasmique ou du réticulum endoplasmique. Nous avons montré également que la localisation de la protéine CIRP dans les SG se déroule indépendamment de la présence de la protéine TIA-1 qui a été décrite comme responsable de l’assemblage des SG. De plus la surexpression de la protéine CIRP conduit à la formation de SG. Nous suggérons donc qu’il existe plusieurs voies qui mènent à l’assemblage de ces structures. En outre, nous avons analysé la localisation de mutants par délétion de la protéine CIRP et avons montré que le domaine RRM et le domaine RGG peuvent indépendamment localiser la protéine dans les SG. Par contre, la méthylation des résidus arginine du domaine RGG est une modification nécessaire à la localisation de CIRP dans les SG. Ensuite, nous avons étudié la fonction de la protéine CIRP dans le métabolisme des ARN messagers. Nous avons montré par une méthode d’adressage, que CIRP est un répresseur de la traduction des ARNm et que le domaine carboxy-terminal est nécessaire et suffisant à cette fonction. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

During stress, eukaryotes regulate protein synthesis in part through formation of cytoplasmic, non-membrane-bound complexes called stress granules (SGs). SGs transiently store signaling proteins and stalled translational complexes in response to stress stimuli (e.g. oxidative insult, DNA damage, temperature shifts and ER dysfunction). The functional outcome of SGs is proper translational regulation and signaling, allowing cells to overcome stress. The fatal motor neuron disease Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) develops in an age-related manner and is marked by progressive neuronal death, with cytoplasmic protein aggregation, excitotoxicity and increased oxidative stress as major hallmarks. Fused in Sarcoma/Translocated in Liposarcoma (FUS) is an RNA-binding protein mutated in ALS with roles in RNA and DNA processing. Most ALS-associated FUS mutations cause FUS to aberrantly localize in the cytoplasm due to a disruption in the nuclear localization sequence. Intriguingly, pathological inclusions in human FUSALS cases contain aggregated FUS as well as several SG-associated proteins. Further, cytoplasmic mutant FUS incorporates into SGs, which increases SG volume and number, delays SG assembly, accelerates SG disassembly, and alters SG dynamics. I posit that mutant FUS association with stress granules is a toxic gain-of-function in ALS that alters the function of SGs by interaction with SG components. Here, I show that mutant FUS incorporates in to SGs via its Cterminal RGG motifs, the methylation of which is not required for this localization. Further, I identify protein interactions specific to full-length mutant FUS under stress conditions that are potentially capable of interacting with FUS in SGs. Finally, I demonstrate a potential change in the protein composition of SGs upon incorporation of mutant FUS. These findings advance the field of ALS and SG biology, thereby providing groundwork for future investigation.