Contrairement à la vision classique des ARNms eucaryotes qui ne contiendrait qu’une
seule séquence codante, de nombreuses évidences expérimentales montrent que ces ARNms
contiennent plusieurs séquences codantes qui permettraient l’expression de plusieurs
protéines différentes. Les ARNms sont donc multicodants et contiennent des cadres de
lectures alternatifs (AltORFs pour alternative open reading frames). Ces ORFs alternatifs
sont présents dans les régions non-traduites (UTRs) ou chevauchant le RefORF (cadre de
lecture ouvert de référence) dans les cadres de lectures non-canoniques +2 et +3. Le protéome
est donc plus complexe que ce que l’on pense. Toutefois, le rôle et la fonction de ces
nouvelles protéines restent à être investigués.
Au cours de mon projet de recherche à la maîtrise, j’ai commencé la caractérisation
de la protéine alternative AltMiD51, codée dans le 5’UTR du gène bicistronique
MIEF1/SMCR7L/MID51 et co-exprimée avec sa protéine de référence MiD51. Par des
approches variées de biologie moléculaire, cellulaire et biochimique, j’ai d’abord démontré
et confirmé la localisation cellulaire de la protéine AltMiD51 à la mitochondrie. Par la suite,
j’ai pu démontrer que la présence d’AltMiD51 affecte significativement la morphologie
mitochondriale en fragmentant celle-ci. De plus, j’ai pu davantage cibler la région qui
contient l’information de sa localisation ainsi que son effet de fragmentation, soit seulement
les 23 premiers acides aminés de sa séquence. J’ai également observé que cette région Nterminale
(a.a.23) est encore plus efficace pour induire la fragmentation des mitochondries.
J’ai pu démontrer que le motif protéique L-Y-R est essentiel pour l’activité de fragmentation.
J’ai également validé l’interaction in vivo de AltMID51 avec sa protéine partenaire ACPM
(Acyl carrier protein) dans des foci mitochondriaux.
En conclusion, mes travaux à la maîtrise ont permis de mettre en évidence que la
protéine AltMiD51 est un nouveau facteur impliqué dans la fission mitochondriale. Ces
résultats ouvrent de nouvelles perspectives en ce qui concerne la caractérisation de nouvelles
protéines alternatives et par leur contribution dans la biologie moléculaire de la cellule. / Abstract : Challenging the dogma that eukaryotic mRNAs contain a single coding sequence, an
ever-growing number of studies highlight the possibility for these mRNAs to have several
coding sequences, and thereby code for multiple proteins. Thus, eukaryotic mRNAs are
multicoding and present alternative open reading frames (AltORFs). These alternative ORFs
are present in the non-translated region (UTRs), and within or overlapping the RefORF
(reference open reading frame) in non-canonical frames (+2 and +3). The proteome is indeed
more complex than we initially thought. However, the role and biological function of these
proteins remain to be elucidated.
Over the course of my MPhil, I started characterizing the alternative protein
AltMiD51, encoded in the 5’UTR of the bicistronic MIEF1/SMCR7L/MID51 gene, and coexpressed
with its reference protein (MiD51). Using a wide range of molecular biology,
cellular and biochemistry assays, I first demonstrated AltMiD mitochondrial localisation. I
then proved AltMiD51 expression alters mitochondrial dynamics, enhancing a fragmented
morphology. Moreover, I further characterized the sequence region responsible for
AltMiD51 localisation and mitochondrial fragmentation, namely the first 23 amino acids. I
also observed that this N-terminal region alone presents a stronger phenotype of
mitochondrial fragmentation. In addition, I proved the L-Y-R domain is essential for
AltMiD51 fragmentation activity, and I validated AltMiD51 in vivo interaction with ACPM
(Acyl Carrier Mitochondrial Protein) within mitochondrial foci.
Eventually, the work presented here highlighted AltMiD51 as a novel factor involved
in mitochondrial fragmentation. These results shed light on new perspectives regarding the
characterisation of alternative proteins and their contribution to the cellular metabolism.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usherbrooke.ca/oai:savoirs.usherbrooke.ca:11143/10250 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Beaudoin, Maxime |
| Contributors | Roucou, Xavier |
| Publisher | Université de Sherbrooke |
| Source Sets | Université de Sherbrooke |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Mémoire |
| Rights | © Maxime Beaudoin |
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