structural and functional characterization of the human KIN17 protein
étude structurale et fonctionnelle de la protéine KIN17 humaine
Résumé
Human KIN17 (hKIN17) is highly conserved, more abundant in proliferating cells
than in quiescent cells and overexpressed after UV irradiation and ionizing radiation. All theses
features raised our interest for its structural and functional analysis at the molecular level in order
to describe its functions at the cellular level. Several properties have been described for the
hKIN17 protein in different cellular mechanisms such as DNA replication, DNA repair and RNA
metabolism. During my project, I showed by combining data from CD, NMR and SAXS that
hKIN17 has a structured domain probably exhibiting a zinc finger fold and a winged helix
domain in its N-terminus region. Only the first domain binds to nucleic acids. The second domain
binds to several RNA helicases involved in transcription and translation. Using X-ray
crystallography, I solved the structure of the C-terminal domain which is found only in higher
eukaryotes and folds into a double SH3-like domain. I showed using different biochemical
methods (molecular filtration, non denaturing IEF) that this domain anchors the hKIN17 protein
in a nuclear and acidic complex of high molecular weight, whose components are currently
identified by mass spectrometry. Moreover, this domain binds to RNA and modified histones.
Taken together, these results confirm the involvement of hKIN17 in RNA metabolism and clarify
the role of each domain within the protein.
than in quiescent cells and overexpressed after UV irradiation and ionizing radiation. All theses
features raised our interest for its structural and functional analysis at the molecular level in order
to describe its functions at the cellular level. Several properties have been described for the
hKIN17 protein in different cellular mechanisms such as DNA replication, DNA repair and RNA
metabolism. During my project, I showed by combining data from CD, NMR and SAXS that
hKIN17 has a structured domain probably exhibiting a zinc finger fold and a winged helix
domain in its N-terminus region. Only the first domain binds to nucleic acids. The second domain
binds to several RNA helicases involved in transcription and translation. Using X-ray
crystallography, I solved the structure of the C-terminal domain which is found only in higher
eukaryotes and folds into a double SH3-like domain. I showed using different biochemical
methods (molecular filtration, non denaturing IEF) that this domain anchors the hKIN17 protein
in a nuclear and acidic complex of high molecular weight, whose components are currently
identified by mass spectrometry. Moreover, this domain binds to RNA and modified histones.
Taken together, these results confirm the involvement of hKIN17 in RNA metabolism and clarify
the role of each domain within the protein.
Très conservée, plus abondante dans les cellules en prolifération que dans les cellules
normales, stimulée par les rayonnements UV et ionisants, autant de caractéristiques qui ont
suscité notre intérêt pour l'analyse structurale et fonctionnelle de la protéine KIN17 humaine
(hKIN17) dans le but de caractériser sa ou ses fonction(s) dans la cellule. Plusieurs propriétés ont
été décrites pour la protéine hKIN17 dans différents mécanismes cellulaires tels que la réplication
de l'ADN, la réparation de l'ADN et le métabolisme de l'ARN. Pendant ma thèse, j'ai montré en
combinant des données de DC, RMN et SAXS que la protéine hKIN17 possède un domaine
structuré adoptant probablement le repliement d'un doigt de zinc et un domaine winged helix
dans sa région N-terminale. Seul le premier domaine lie les acides nucléiques, le deuxième
domaine ayant pour partenaires plusieurs hélicases à ARN impliquées dans la transcription et la
traduction. J'ai résolu par cristallographie aux rayons X la structure du domaine C-terminal qui
est retrouvé uniquement chez les eucaryotes supérieurs et se replie en un double domaine de type
SH3. J'ai montré par différentes méthodes biochimiques (filtration sur gel, gel IEF natif) que ce
domaine ancre la protéine hKIN17 à un complexe nucléaire acide de haut poids moléculaire dont
les composants sont en cours d'identification par spectrométrie de masse. De plus, il lie l'ARN et
les histones modifiées. L'ensemble de ces résultats confirment l'implication de la protéine
hKIN17 dans le métabolisme de l'ARN et précisent le rôle de chacun des domaines au sein de la
protéine.
normales, stimulée par les rayonnements UV et ionisants, autant de caractéristiques qui ont
suscité notre intérêt pour l'analyse structurale et fonctionnelle de la protéine KIN17 humaine
(hKIN17) dans le but de caractériser sa ou ses fonction(s) dans la cellule. Plusieurs propriétés ont
été décrites pour la protéine hKIN17 dans différents mécanismes cellulaires tels que la réplication
de l'ADN, la réparation de l'ADN et le métabolisme de l'ARN. Pendant ma thèse, j'ai montré en
combinant des données de DC, RMN et SAXS que la protéine hKIN17 possède un domaine
structuré adoptant probablement le repliement d'un doigt de zinc et un domaine winged helix
dans sa région N-terminale. Seul le premier domaine lie les acides nucléiques, le deuxième
domaine ayant pour partenaires plusieurs hélicases à ARN impliquées dans la transcription et la
traduction. J'ai résolu par cristallographie aux rayons X la structure du domaine C-terminal qui
est retrouvé uniquement chez les eucaryotes supérieurs et se replie en un double domaine de type
SH3. J'ai montré par différentes méthodes biochimiques (filtration sur gel, gel IEF natif) que ce
domaine ancre la protéine hKIN17 à un complexe nucléaire acide de haut poids moléculaire dont
les composants sont en cours d'identification par spectrométrie de masse. De plus, il lie l'ARN et
les histones modifiées. L'ensemble de ces résultats confirment l'implication de la protéine
hKIN17 dans le métabolisme de l'ARN et précisent le rôle de chacun des domaines au sein de la
protéine.