Dynamics of pre-ribosomal factors along the large ribosomal subunit biogenesis in S. cerevisiae
Dynamique des facteurs pré-ribosomiques au cours de la biogenèse de la grande sous-unité ribosomique chez S. cerevisiae
Résumé
This work focuses on the dynamics of assembly, dissociation and recycling of proteins involved in the biogenesis of the large ribosomal subunit in Saccharomyces cerevisiae. It sheds some light on two control points in this metabolic pathway, localised in the nucleus and the cytoplasm respectively.
We have shown that the nuclear protein Nsa2, which is very conserved throughout the eukaryotic kingdom, is required for the correct maturation of the 27SB ribosomal RNA precursor. Nsa2 is an unstable factor, regulated in correlation with the activity of ribosome biogenesis; it thus constitutes a good candidate for the integration of various signals resulting in the regulation of this metabolic pathway. Besides, using the SILAC technique, we could define groups of early or late acting factors relative to the Nsa2 action time.
In the cytoplasm, we identified a protein network, which marks the end of ribosome biogenesis and triggers the entry of new ribosomal subunits into translation. The cytoplasmic protein Rei1 and the karyopherin Kap121 are both required for the recycling from the cytoplasm to the nucleus of a dimer of shuttling factors, Arx1-Alb1. This recycling enables the dissociation of the anti-association factor Tif6 from the large ribosomal subunit, which can consequently bind the small ribosomal subunit and enter translation.
We have shown that the nuclear protein Nsa2, which is very conserved throughout the eukaryotic kingdom, is required for the correct maturation of the 27SB ribosomal RNA precursor. Nsa2 is an unstable factor, regulated in correlation with the activity of ribosome biogenesis; it thus constitutes a good candidate for the integration of various signals resulting in the regulation of this metabolic pathway. Besides, using the SILAC technique, we could define groups of early or late acting factors relative to the Nsa2 action time.
In the cytoplasm, we identified a protein network, which marks the end of ribosome biogenesis and triggers the entry of new ribosomal subunits into translation. The cytoplasmic protein Rei1 and the karyopherin Kap121 are both required for the recycling from the cytoplasm to the nucleus of a dimer of shuttling factors, Arx1-Alb1. This recycling enables the dissociation of the anti-association factor Tif6 from the large ribosomal subunit, which can consequently bind the small ribosomal subunit and enter translation.
Les travaux de ce mémoire portent sur la dynamique d'assemblage, de dissociation et de recyclage des protéines impliquées dans la biogenèse de la grande sous-unité ribosomique chez la levure Saccharomyces cerevisiae. Ils permettent une meilleure compréhension de deux points de contrôle de cette voie métabolique, l'un dans le noyau, l'autre dans le cytoplasme.
Nous avons montré que la protéine nucléaire Nsa2, extrêmement conservée chez les Eucaryotes, est requise pour la maturation correcte de l'intermédiaire d'ARN ribosomique 27SB. Nsa2 est un facteur instable et régulé en fonction de l'activité de la biogenèse des ribosomes ; à ce titre, il pourrait centraliser différents signaux de contrôle de la voie métabolique. Par ailleurs, la technique de SILAC nous a permis de définir des groupes de facteurs pré-ribosomiques précoces ou tardifs par rapport au point d'action de Nsa2.
Dans le cytoplasme, nous avons mis en évidence un réseau de protéines marquant la transition entre la fin de la biogenèse de la grande sous-unité et l'initiation de la traduction. La protéine cytoplasmique Rei1 et la karyophérine Kap121 sont requises pour le recyclage du dimère de facteurs navettes Arx1-Alb1, du cytoplasme vers le noyau. Ce recyclage conditionne la dissociation entre le facteur d'anti-association Tif6 et la grande sous-unité ribosomique, qui peut dès lors se lier à la petite sous-unité ribosomique et participer à la traduction.
Nous avons montré que la protéine nucléaire Nsa2, extrêmement conservée chez les Eucaryotes, est requise pour la maturation correcte de l'intermédiaire d'ARN ribosomique 27SB. Nsa2 est un facteur instable et régulé en fonction de l'activité de la biogenèse des ribosomes ; à ce titre, il pourrait centraliser différents signaux de contrôle de la voie métabolique. Par ailleurs, la technique de SILAC nous a permis de définir des groupes de facteurs pré-ribosomiques précoces ou tardifs par rapport au point d'action de Nsa2.
Dans le cytoplasme, nous avons mis en évidence un réseau de protéines marquant la transition entre la fin de la biogenèse de la grande sous-unité et l'initiation de la traduction. La protéine cytoplasmique Rei1 et la karyophérine Kap121 sont requises pour le recyclage du dimère de facteurs navettes Arx1-Alb1, du cytoplasme vers le noyau. Ce recyclage conditionne la dissociation entre le facteur d'anti-association Tif6 et la grande sous-unité ribosomique, qui peut dès lors se lier à la petite sous-unité ribosomique et participer à la traduction.
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