Étude du mécanisme de nucléation des microtubules chez les plantes supéreures : Caractérisation des protéines GCPs et GIPs d’Arabidopsis thaliana
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Microtubules (MTs) are one of the cytoskeletal network of eukaryotic cells. In higher plants, MTs show an important dynamic leading to their reorganization throughout the cell cycle. This dynamic is in great part linked to de novo MTs formation, thanks to « nucleation » proteins found in MicroTubule Organizing Centers (MTOCs). The molecular mechanisms of nucleation are not well understood, but seem to be conserved in eukaryotes. Gamma-tubulin and GCPs (Gamma-tubulin Complex Proteins) have been shown in yeasts and animals to be involved in nucleation. It is admited that these proteins assembled in the cytoplasm into complexes recruted to MTOCs. Then, there are activated and able to nucleate a new MT. Orthologues encoding AtGCP1-6 have been identified in Arabidopsis thaliana. Experimentations done during this PhD show that most conserved AtGCPs interact together in vivo. Thanks to localization studies, new plant MTOC addressing sequences in GCP proteins have been characterized. Furthermore, a new eucaryotic protein familly has been identified : GIPs (GCP3 Interacting Proteins). AtGIPs interact with AtGCP3 and TSA (Tonsoku Associated protein), and moreover are associated with MTs networks, both in plants and animals. This work contributes to enlarge perspectives concerning nucleation complex research and regulation during cell division.
Abstract FR:
Les microtubules (MTs) constituent l’un des réseaux du cytosquelette des cellules eucaryotes. Chez les plantes supérieures, les MTs montrent une importante dynamique de réorganisation au cours du cycle cellulaire. Cette dynamique est notamment liéé à la formation des MTs de novo par des protéines dites de « nucléation » présentes aux centres organisateurs de microtubules (MTOCs). Les mécanismes moléculaires de nucléation restent mal connus mais semblent conservés chez les eucaryotes. La -tubuline et les protéines GCPs (Gamma-tubulin Complex Proteins) ont été caractérisées chez les levures et les animaux comme étant impliquées dans la nucléation. Il est actuellement admis que ces complexes multiprotéiques eucaryotes formés dans le cytoplasme sont recrutés aux MTOCs où leur activation conduit à la nucléation des MTs. Les gènes orthologues d’Arabidopsis thaliana codant pour les AtGCP1-6 ont été identifiés. Les expériences menées lors de cette thèse montrent que les AtGCP1-3 interagissent entre elles in vivo. Les études de localisation ont permis d’identifier de nouveaux signaux d’adressage aux sites MTOCs des plantes. D’autre part, une nouvelle famille de protéines eucaryotes a été identifiée : les GIPs (GCP3 Interacting Proteins). Les AtGIPs, outre leurs interactions avec la protéine de nucléation AtGCP3 et la protéine TSA (Tonsoku Associated protein), sont retrouvées associées aux différents réseaux de MTs, tant chez l’animal que chez les plantes. Les travaux effectués lors de cette thèse ouvrent de nouvelles perspectives de recherche sur la régulation de l’activité des complexes de nucléation et ses implications lors du déroulement de la division cellulaire.