Les piwi-interacting RNAs (piRNA) interagissent avec les protéines qui font partie de la branche PIWI de la famille des Argonautes. Ils participent à la répression des transposons dans la ligne germinale. Chez la souris, les protéines PIWI sont indispensables pour la fertilité des mâles et sont responsables de la méthylation de l'ADN au niveau des promoteurs des transposons. Les piRNA sont produis à partir de deux mécanismes: la biogenèse primaire et le cycle d'amplification ping-pong. Nous avons fait des études fonctionnelles sur deux protéines qui participent à la voie des piRNA: l'hélicase d'ARN MOV10L1 et l'immunophiline FKBP6. Nous avons décrit le rôle de MOV10L1 en tant que facteur de biogenèse primaire. La disruption génétique du domaine hélicase de MOV10L mène à une activation des transposons et à une perte de la méthylation de l'ADN. Ainsi, les piRNA ne sont pas produits chez le mutant, ce qui suggère que MOV10L1 est essentielle pour la biogenèse des piRNA. Tdrd1 interagit avec les protéines PIWI et joue un rôle dans la voie des piRNA en recrutant quelques facteurs à partir de son domaine MYND N-terminal. Nous avons montré que le domaine MYND de Tdrd1 interagit avec FKBP6, une protéine qui appartient à une famille d'isomérases de prolines qui sont présentes dans des complexes de chaperonnes. Les études biochimiques réalisées indiquent que FKBP6 est inactive et qu'elle utilise son domaine isomérase comme un module structural qui interagit avec les protéines PIWI, alors qu'elle interagit avec Hsp90 avec son domaine TPR. L'analyse d'une souris mutante pour fkbp6 a révélé une dérépression des transposons et une perte de la méthylation de l'ADN, mais peu d'effets sur la biogenèse primaire. Ces résultats sont en accord avec un rôle de FKBP6 en aval de Tdrd1, et nous pouvons penser que ce rôle pourrait être le recrutement de Hsp90 pour participer au cycle d'amplification ping-pong. / Piwi-interacting RNAs (piRNAs) associate to members of the PIWI clade of Argonaute proteins and are responsible for silencing of transposable elements in animal germ lines. In mouse, PIWI proteins mediate DNA methylation at the level of transposon promoters and are required for male fertility. piRNAs are produced through two biogenesis pathways, known as primary processing and ping-pong amplification cycle. This study focuses on the functions of two PIWI-associated proteins: the putative RNA helicase MOV10L1 and the immunophilin FKBP6. Here, the role of MOV10L1 as a primary piRNA processing factor is described. Genetic disruption of MOV10L1's RNA helicase domain results in male-specific sterility and derepression of retrotransposons due to reduction of DNA methylation. A complete loss of piRNAs is observed in the mutant, pointing to a pivotal role of MOV10L1 in piRNA biogenesis. Tdrd1 associates with PIWI proteins and has been suggested to play a role in the piRNA pathway by recruiting some factor through its N-terminal MYND domain. We show that Tdrd1's MYND domain interacts with FKBP6, which belongs to a family of prolyl isomerases present in chaperone complexes. Biochemical studies suggest FKBP6 is inactive and uses its prolyl isomerase domain as a structural module for binding PIWI proteins, while binding Hsp90 through its TPR domain. Analysis of an fkbp6 mutant mouse reveals transposon derepression and loss of DNA methylation, but little defects in primary piRNA biogenesis. These results are consistent with a role of FKBP6 downstream of Tdrd1, and we speculate that it might recruit Hsp90 to PIWI complexes to mediate ping-pong amplification cycle.

Les ARN interagissants avec Piwi (ARNpi) sont des petits ARN non-codants qui sont exprimes dans la ligne grrminale des animaux. Ils interagissent avec les proteines de la branche Piwi de la famille des Argonautes en formant des complexes des ribonucleproteines impliques dans le maintien de l'intégrité du génome. La region N-terminale des quelques proteines Piwi contiennent symetriquement des arginines diméthylées. Il est considere que ce status symmetrique de la dimethylation est responsable du recrutement des proteines possédant des domaines Tudor (TDRDs). Ces domaines peuvent avoir un role comme platforme pour medier les interactions entre les proteines de la voie de l'ARNpi. Nous avons mesure indivindiuellemnt l'affinite de liaison des quatres domaines etendus Tudor (TD) de la proteine murine TDRD1 pour les trois differents peptides de la protein murine Mili qui contiennent de la methyl-arginine. Les resultats montrent une preference des TD2 et TD3 pour les peptides consecutives Mili alors que TD4 et TD1 ont une affinite plus bas et plus faible respectivement pour tous les peptides. Ces observations ont ete confirmees par des experiences pull-down en utilisant des proteines Piwi endogenes et des proteines-interagissent avec Piwi. L'affinite de TD1 pour les peptides qui contiennent de la methyl-arginine peut etre restoree par une seul mutation ponctuelle dans la cage aromatique pour revenir a la sequence consensus. La structure de cristal de la proteine TD3 lie au peptide methyle Mili montre une orientation inattendue de la peptide de liaison et de la chaine latérale de l'arginine methyle dans la cage aromatique. Finalement, le model SAXS des quatres domains tandem Tudor de TDRD1 revele une forme de la proteine flexible et elongee. Globalement, les resultats montrent que la proteine TDRD1 peut accommoder des differents peptides des differentes proteines et ainsi de fonctionner comme une protéine d'échafaudage dans la voie de l'ARNpi. La proteine FKBP6 (FK506 Binding Protein) a ete recemment identifiee comme un nouvel facteur interagissent dans la voie de l'ARNpi. FKBP6 est constituee d'une domaine d'isomerase FK et une domaine de tetratricopeptide (TPR). Une perte de la Fkbp6 conduit a la de –repression des transposons et a la sterilite masculine des souris. Le domaine TPR est implique dans l'interaction avec la proteine chaperone Hsp90 et le domaine FK est une isomerase inactive qui a ete evolue a une module structurale. En effectuant des exepriences biochimiques preliminaires nous avons identifie la region N-terminal du domaine MYND de TDRD1 comme le partenaire d'interaction du domaine FK de la FKBP6. Nous proposons que la proteine TDRD1 est une plateforme moleculaire qui reconnait des marques de methylation de MILI et elle recrute FKB6 pour promouvoir la formation d'un complexe indispensable pour la fonction de la voie de l'ARNpi. / Piwi-interacting RNAs (piRNAs) are small non-coding RNAs expressed in the germ line of animals. They associate with Argonaute proteins of the PIWI subfamily, forming ribonucleoprotein complexes that are involved in maintaining genome integrity. The N-terminal region of some PIWI proteins contains symmetrically dimethylated arginines. This symmetrical dimethylation is thought to be responsible for the recruitment of Tudor domain-containing proteins (TDRDs), which might serve as platforms mediating interactions between various proteins in the piRNA pathway. We measured the binding affinity of the four individual extended Tudor domains (TDs) of murine TDRD1 protein for three different methyl-arginine containing peptides from murine PIWI protein Mili. The results show a preference of TD2 and TD3 for consecutive Mili peptides whereas TD4 and TD1 have respectively lower and very weak affinity for any peptide. These observations were confirmed by pull-down experiments with endogenous PIWI and PIWI-associated proteins. The affinity of TD1 for methyl-arginine peptides can be restored by a single point mutation in the aromatic cage back to the consensus sequence. The crystal structure of TD3 bound to a methylated Mili peptide shows an unexpected, non-canonical orientation of the bound peptide and of the methylated arginine side-chain in the aromatic cage. Finally, the SAXS model of the four tandem Tudor domains of TDRD1 reveals a flexible, elongated shape of the protein. Overall the results show that TDRD1 can accommodate different peptides from different proteins and therefore act as a scaffold protein in the piRNA pathway. FK506-binding protein 6 (FKBP6) was recently identified as a novel piRNA pathway associated factor. It is comprised of an isomerase FK domain and a tetratricopeptide domain (TPR) and loss of Fkbp6 results in transposons de-repression and male sterility in mouse. The TPR domain is implicated in interaction with the chaperone Hsp90 and the FK domain is an inactive isomerase that has evolved into a structural module. We performed preliminary biochemical experiments that identify the N-terminal MYND domain of TDRD1 as the interaction partner of the FK domain of FKBP6. Overall, we propose that TDRD1 protein is a molecular platform that recognizes multiple methylation marks of Mili and recruits FKBP6 for the promotion of a complex formation indispensable for the proper function of the piRNA pathway.

Les piwi-interacting RNAs (piRNA) interagissent avec les protéines qui font partie de la branche PIWI de la famille des Argonautes. Ils participent à la répression des transposons dans la ligne germinale. Chez la souris, les protéines PIWI sont indispensables pour la fertilité des mâles et sont responsables de la méthylation de l'ADN au niveau des promoteurs des transposons. Les piRNA sont produis à partir de deux mécanismes: la biogenèse primaire et le cycle d'amplification ping-pong. Nous avons fait des études fonctionnelles sur deux protéines qui participent à la voie des piRNA: l'hélicase d'ARN MOV10L1 et l'immunophiline FKBP6. Nous avons décrit le rôle de MOV10L1 en tant que facteur de biogenèse primaire. La disruption génétique du domaine hélicase de MOV10L mène à une activation des transposons et à une perte de la méthylation de l'ADN. Ainsi, les piRNA ne sont pas produits chez le mutant, ce qui suggère que MOV10L1 est essentielle pour la biogenèse des piRNA. Tdrd1 interagit avec les protéines PIWI et joue un rôle dans la voie des piRNA en recrutant quelques facteurs à partir de son domaine MYND N-terminal. Nous avons montré que le domaine MYND de Tdrd1 interagit avec FKBP6, une protéine qui appartient à une famille d'isomérases de prolines qui sont présentes dans des complexes de chaperonnes. Les études biochimiques réalisées indiquent que FKBP6 est inactive et qu'elle utilise son domaine isomérase comme un module structural qui interagit avec les protéines PIWI, alors qu'elle interagit avec Hsp90 avec son domaine TPR. L'analyse d'une souris mutante pour fkbp6 a révélé une dérépression des transposons et une perte de la méthylation de l'ADN, mais peu d'effets sur la biogenèse primaire. Ces résultats sont en accord avec un rôle de FKBP6 en aval de Tdrd1, et nous pouvons penser que ce rôle pourrait être le recrutement de Hsp90 pour participer au cycle d'amplification ping-pong.

Les ARN interagissants avec Piwi (ARNpi) sont des petits ARN non-codants qui sont exprimes dans la ligne grrminale des animaux. Ils interagissent avec les proteines de la branche Piwi de la famille des Argonautes en formant des complexes des ribonucleproteines impliques dans le maintien de l'intégrité du génome. La region N-terminale des quelques proteines Piwi contiennent symetriquement des arginines diméthylées. Il est considere que ce status symmetrique de la dimethylation est responsable du recrutement des proteines possédant des domaines Tudor (TDRDs). Ces domaines peuvent avoir un role comme platforme pour medier les interactions entre les proteines de la voie de l'ARNpi. Nous avons mesure indivindiuellemnt l'affinite de liaison des quatres domaines etendus Tudor (TD) de la proteine murine TDRD1 pour les trois differents peptides de la protein murine Mili qui contiennent de la methyl-arginine. Les resultats montrent une preference des TD2 et TD3 pour les peptides consecutives Mili alors que TD4 et TD1 ont une affinite plus bas et plus faible respectivement pour tous les peptides. Ces observations ont ete confirmees par des experiences pull-down en utilisant des proteines Piwi endogenes et des proteines-interagissent avec Piwi. L'affinite de TD1 pour les peptides qui contiennent de la methyl-arginine peut etre restoree par une seul mutation ponctuelle dans la cage aromatique pour revenir a la sequence consensus. La structure de cristal de la proteine TD3 lie au peptide methyle Mili montre une orientation inattendue de la peptide de liaison et de la chaine latérale de l'arginine methyle dans la cage aromatique. Finalement, le model SAXS des quatres domains tandem Tudor de TDRD1 revele une forme de la proteine flexible et elongee. Globalement, les resultats montrent que la proteine TDRD1 peut accommoder des differents peptides des differentes proteines et ainsi de fonctionner comme une protéine d'échafaudage dans la voie de l'ARNpi. La proteine FKBP6 (FK506 Binding Protein) a ete recemment identifiee comme un nouvel facteur interagissent dans la voie de l'ARNpi. FKBP6 est constituee d'une domaine d'isomerase FK et une domaine de tetratricopeptide (TPR). Une perte de la Fkbp6 conduit a la de -repression des transposons et a la sterilite masculine des souris. Le domaine TPR est implique dans l'interaction avec la proteine chaperone Hsp90 et le domaine FK est une isomerase inactive qui a ete evolue a une module structurale. En effectuant des exepriences biochimiques preliminaires nous avons identifie la region N-terminal du domaine MYND de TDRD1 comme le partenaire d'interaction du domaine FK de la FKBP6. Nous proposons que la proteine TDRD1 est une plateforme moleculaire qui reconnait des marques de methylation de MILI et elle recrute FKB6 pour promouvoir la formation d'un complexe indispensable pour la fonction de la voie de l'ARNpi.