Le complexe III de la chaine respiratoire mitochondriale (OXPHOS III) chez S. cerevisiae est assemblé à partir de dix sous-unités structurales codées par le génome soit nucléaire, soit mitochondrial et fait intervenir une douzaine de protéines extrinsèques au complexe. Nous avons étudié l’une d’entre elle, Bcs1, une ATPase oligomérique conservée de la famille des protéines AAA (ATPases Associated with diverse cellular Activities), qui contrôle la dernière étape de l’assemblage du complexe III. Chez l’Homme, des mutations dans l’orthologue de BCS1, BCS1L, sont associées à différentes maladies. Nous avons montré que des mutations dans les résidus conservés du domaine AAA de Bcs1 peuvent être compensées par des mutations dans les sous-unités de l’ATP synthase mitochondriale (OXPHOS V). Ces mutations compensatrices diminuent toutes l’activité d’hydrolyse de l’ATP de l’enzyme et nous avons proposé que la biogenèse du complexe III puisse être modulée selon l’état énergétique mitochondrial par Bcs1 via sa dépendance à l’ATP. Nous avons aussi identifié des mutations compensatrices dans d’autres gènes et le cas particulier de la délétion du RRF1, facteur général du recyclage des ribosomes mitochondriaux, a été étudié. Nous avons montré que l’absence de Rrf1 a un effet différent sur la stabilité et la traduction des divers ARNm mitochondriaux. Nos résultats suggèrent une coopération entre les facteurs généraux et les facteurs spécifiques de la traduction mitochondriale dans le contrôle de l’expression des sous-unités des complexes OXPHOS traduites dans la mitochondrie. / OXPHOS complexes are multi-subunit complexes embedded in the inner mitochondrial membrane. We have studied the assembly factor Bcs1 that is a membrane-bound AAA-ATPase, required for the assembly of complex III. Mutations in the human gene BCS1L are responsible for various mild to lethal pathologies. Extragenic compensatory mutations able to restore the assembly of complex III in yeast bcs1 mutants were found in different genes not directly connected to the complex, revealing new networks of protein interactions. Mutations in catalytic subunits of ATP synthase were identified and thoroughly characterized. This work has allowed us to propose a novel regulatory loop via the ATP-dependent activity of Bcs1 protein, connecting the production of mitochondrial complex III and the activity of the ATP synthase. Moreover, these results hold promise for the development of therapies, targeting the mitochondrial adenine nucleotide pool, in treatment of BCS1-based disorders. We also show that the absence of RRF1, a mitochondrial ribosome recycling factor, is able to compensate defects of bcs1 mutants. Deletion of RRF1 has a differential impact on the stability and translation of mitochondrial mRNAs. Our results suggest cooperation between general and specific translation factors in controlling the expression of mtDNA-encoded subunits of the OXPHOS complexes.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2013EVRY0013 |
| Date | 18 September 2013 |
| Creators | Ostojic, Jelena |
| Contributors | Evry-Val d'Essonne, Dujardin, Geneviève |
| 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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