YB-1 est un régulateur important de l’expression des gènes dans les cellules eucaryotes. En plus de son rôle dans la transcription, YB-1 joue un rôle clé dans la traduction et la stabilisation des ARN messagers. Nous avons identifié plusieurs nouveaux partenaires de la protéine YB-1 par chromatographie d’affinité à partir de différents extraits tissulaires. Parmi ces partenaires, nous avons démontré que YB-1 interagit avec la tubuline et les microtubules et stimule fortement l'assemblage des microtubules in vitro. Les microtubules assemblés en présence de YB-1 ont une ultrastructure normale, et les données montrent que YB-1 recouvre probablement la surface extérieure des microtubules. De la même façon YB-1 stimule aussi l'assemblage de la tubuline-MAP qui est plus proche des complexes protéiques qui existent dans la cellule, et de la tubuline clivée par subtilisine ce qui suggère que son interaction avec la tubuline ne relève pas seulement d’effets électrostatiques. Nous avons enfin découvert que la tubuline interfère avec la formation des complexes ARNm:YB-1. Ces résultats suggèrent que YB-1 peut réguler l'assemblage des microtubules in vivo et que son interaction avec la tubuline peut contribuer à la régulation de la traduction des ARN messagers. En effet, in vivo, la traduction des mRNPs dépend de l’état de saturation de l’ARN messager par YB-1. Nous avons montré ici que lorsque le rapport YB-1:ARNm est faible, les complexes mRNPs possèdent des structures non-compactes, alors que les mRNPs saturés sont compacts. Ce changement structural est observé de façon parallèle à l'inhibition de la traduction des ARN messagers lorsqu’ils passent des polysomes (traduits) aux mRNPs libres (non traduits). De façon intéressante, nous avons découvert que les mRNPs saturés se lient aux microtubules via des interactions protéine:protéine et ont tendance à former des agrégats sur la surface des microtubules. Cette dernière propriété pourrait contribuer à la formation de granules de stress et à la localisation des mRNPs dans le cytoplasme. Finalement, un modèle de diffusion facilité a été développé pour expliquer l'assemblage des microtubules orchestré par les polyamines naturelles (telles que YB-1 qui sont positivement chargées dans la cellules). L’ensemble de ces données contribuent à une meilleure compréhension de processus biologiques fondamentaux concernant l’assemblage de la tubuline en microtubules et le trafic des ARN dans la cellule. Ils pourraient avoir un intérêt pour développer de nouveaux médicaments qui ciblent les microtubules. / YB-1 is a major regulator of gene expression in eukaryotic cells. In addition to its role in transcription, YB-1 plays a key role in translation and stabilization of mRNAs. We identify several novels YB-1 protein partners by affinity chromatography of different tissue extracts. We observed that YB-1 interacts with tubulin and microtubules and stimulates microtubule assembly in vitro. Microtubules assembled in the presence of YB-1 exhibited a normal single wall ultrastructure where YB-1 probably coats the outer microtubule wall. Furthermore, we found that YB-1 also promotes the assembly of MAPs-tubulin and subtilisin-treated tubulin. Additionally, we demonstrated that tubulin interferes with mRNA:YB-1 complexes. These results suggest that YB-1 may regulate microtubule assembly in vivo and that its interaction with tubulin may contribute to the control of mRNA translation. The translational status of mRNPs in vivo depends on amount of YB-1 associated with mRNA. We show here that at low YB-1:mRNA ratios mRNP complexes possess an incompact structures, whereas saturated mRNPs are compact. This structural change corresponds to translation inhibition when mRNA moves from polysomal (translatable) to free (untranslatable) mRNPs. Saturated mRNPs bind to microtubules via protein:protein interactions and tend to self-aggregate on microtubule surface. This property could contribute to stress granule formation, mRNPs traffic and localization of translation apparatus within cytoplasm. Finally, the facilitated diffusion model was developed to explain enhancement of microtubule assembly by positively charged natural polyamines in living cells. Altogether our data contribute to the understanding of fundamental biological processes.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2008EVRY0040 |
| Date | 05 December 2008 |
| Creators | Chernov, Konstantin Grigorievich |
| Contributors | Evry-Val d'Essonne, Académie des sciences de Russie, Curmi, Patrick |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text, Image, StillImage |
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