Caractérisation structurale et fonctionnelle de la nouvelle sous-unité C17 de l'ARN polymérase III de Saccharomyces cerevisiae
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
In all eukaryotes, there are three different forms of RNA polymerase (Pol I, II and III), each specialized in the transcription of one class of genes, and composed of more than ten subunits. In S. Cerevisiae, Pol III that synthesizes small and stable untranslated RNA (tRNA, rRNA 5S. . . ) contains 17 subunits. The sequential assembly of initiation factors TFIIIB and TFIIIC on the promoter (pre-initiation complex), followed by Pol III recruitment, is the first step of the transcription of class III genes. In this study, we characterize a polypeptide of 17 kDa associated with Pol III as a new Pol III subunit essential for cell viability and paralog of A14 (Pol I) and Rpb4 (Pol II) subunits. The subunits C17 and C25 form a stable heterodimer, counterpart of the A43-A14 (Pol I) and the Rpb7-Rpb4 (Pol II) pairs. We demonstrate that this heterodimer is conserved throughout evolution with RpoF-RpoE archaeal homolog. We propose that the C17-C25 couple is required for Pol III recruitment at pre-initiation complex, via the interaction between C17 and Brfl, a subunit of the initiation factor TFIIIB. Additionally, the identification of several orthologs of C17 reveals a functional conservation of this subunit. We demonstrate that the ortholog protein CGRP-RCP, described in mammals as a signal transductor, is a guenine human Pol III subunit. The existence of a common ancestor of RNA polymerase simplifies our vision of the molecular evolution of these enzymes. This study represents also the first example of a RNA polymerase subunit that acquired a dual function in mammals, unrelated to transcription.
Abstract FR:
Chez tous les eucaryotes, il existe trois formes distinctes d'ARN polymérase nucléaire (polI, II et III), chacune spécialisée dans la transcription d'une classe de gènes et constituée de plus d'une dizaine de sous-unités. Chez S. Cerevisiae, la Pol III, qui synthétise des petits ARNs stables et non traduits (ARNt, ARNr 5S. . . ), est composée de 17 sous-unités. L'assemblage séquentiel sur le promoteur des facteurs d'initiation TFIIIC et TFIIIB (complexe de pré-initiation), suivi du recrutement de la Pol III, représente la première étape de la transcription des gènes de classe III. Dans ce travail, nous caractérisons un polypeptide de 17 kDa associé à la Pol III comme une nouvelle sous-unité de la Pol III essentielle à la viabilité cellulaire et paralogue aux sous-unités A14 (Pol I) et Rpb4 (Pol II). Les sous-unités C17 et C25 forment un hétérodimère stable, semblable aux paires A43-A14 (Pol I) et Rpb7-Rpb4 (Pol II). Nous démontrons que cet hétérodimère est conservé à travers l'évolution avec l'homologue archébactérien RpoF-RpoE. Nous proposons que le couple C17-C25 intervient lors du recrutement de la Pol III au complexe de pré-initiation, via une interaction entre C17 et la sous-unité Brf1 du facteur d'initiation TFIIIB. Par ailleurs, l'identification de nombreux orthologues de C17 révèle une conservation fonctionnelle de cette sous-unité. Nous démontrons ainsi que la protéine orthologue CGRP-RCP, décrite chez les mammifères comme un transducteur de signal, est une sous-unité de la Pol III humaine. L'existence d'un ancêtre commun d'ARN polymérase simplifie notre vision sur l'évolution moléculaire de ces enzymes. Cette étude représente aussi le premier exemple de sous-unité d'ARN polymérase ayant acquis chez les mammifères une fonction additionnelle, indépendante de la transcription.