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Analyse phylogénétique et fonctionnelle du domaine HR de la transitine

La transitine et la nestine sont des protéines présentes dans les cellules précurseurs des tissus musculaires et nerveux des oiseaux et des mammifères, respectivement. Elles sont des protéines des filaments intermédiaires (Fis) de la classe VI. En plus d'un domaine en hélice alpha typique des Fis, la transitine est caractérisée par sa longue extrémité Cterminale contenant un domaine unique (domaine HR) composé de plus de 50 répétitions d'heptades de type LQVEHGD. La nestine possède aussi un domaine répété C-terminal mais constitué de répétitions d'un motif de 11 acides aminés. Le premier objectif du projet a été d'étudier la relation phylogénétique entre la transitine et la nestine par l'analyse de la structure des gènes, de la synténie et de la phylogénie. Cette étude a permis d'établir que la classe VI des Fis est composée de 2 protéines : la nestine et la synémine. En effet, nos analyses suggèrent que la tanabine des amphibiens et la transitine aviaire sont les orthologues de la nestine des mammifères. Malgré cette relation d'homologie, les domaines répétés C-terminaux de la transitine et la nestine ne possèdent aucune identité de séquence. Des analyses in silico ont démontré que le domaine HR de la transitine pourrait avoir une activité ATPase. À cet effet, nous avons confirmé que ce domaine chez la transitine possède une activité ATPase et GTPase in vitro alors que le domaine C-terminal répété de la nestine n'en possède pas. De plus, le domaine HR aviaire est conservé chez les mammifères dans un gène n'appartenant pas à la famille des Fis. Le deuxième objectif du projet a été de comprendre le rôle de la transitine en identifiant d'abord ses partenaires d'interaction dans les cellules myogéniques aviaires. Ces études ont démontré que la transitine se lie à la vimentine/desmine via son domaine en hélice alpha et aussi via son domaine HR. La présence de seulement 4 répétitions de ce domaine est suffisante pour établir cette liaison et pour permettre l'activité ATPase et GTPase de ce motif in vitro. Le domaine HR de la transitine pourrait donc être un nouveau module d'interaction pour les Fis de classe III. Ces observations, ajoutées au patron d'expression de la transitine durant la myogenèse, suggèrent: que la transitine, via son domaine HR pourrait être impliquée dans la restructuration du réseau de Fis d'une forme étendue riche en vimentine à une forme structurée composée de desmine. / Transitin and nestin are type VI IF proteins expressed in precursors cells of muscular and nervous tissues of avian and mammal embryos, respectively. Transitin possesses, in addition to an IF-typical rod domain, an unique motif (HR domain) in its tail domain containing more than 50 repeats of the consensus sequence LQVEHGD. Nestin has also a C-terminal repeated domain consisting of repetition of an 11 amino acid motif. In order to study the evolution of type VI IFs, gene structure, synteny and phylogeny analysis were made. These studies suggest that the type VI IFs group is composed of 2 proteins: synemin and nestin. In fact, our results propose that amphibian tanabin and avian transitin would be orthologue versions of mammalian nestin. Despite this homology, transitin and nestin share no sequence identity in their C-terminal repeated motif and the HR domain of transitin shows an ATPase and GTPase activity whereas, nestin tail does not display this activity in vitro. Moreover, the avian HR domain is conserved in mammals in an hypothetical gene that is not part of the IF familly. To approach the question of the function of transitin, its interactive partners were isolated in myogenic cells. Transitin interacts with the type III IF proteins, vimentin and desmin with its IF core domain and with its HR domain. Only four repeats of the HR domain are required to allow this interaction and to enable the ATPase and GTPase activities of this motif in vitro. The HR domain could constitute a second IF-interactive module that may be implicated in the reorganization of the IF network from an extended vimentin-rich network in myoblast to a longitudinally oriented filamentous structure in myotube.

Identiferoai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/18623
Date12 April 2018
CreatorsGuérette, Dominique.
ContributorsSavard, Pierre, Vincent, Michel
Source SetsUniversité Laval
LanguageFrench
Detected LanguageFrench
Typethèse de doctorat, COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat
Formatxiii, 142 f., application/pdf
Rightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2

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