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 Biogenèse des ribosomes eucaryotes

 

La synthèse des ribosomes eucaryotes est un processus crucial qui mobilise une machinerie moléculaire impressionnante, comprenant les trois ARN polymérases ainsi que des centaines de petits ARN et protéines. C’est également un processus qui se déroule séquentiellement dans divers compartiments cellulaires, d’abord dans le nucléole, puis dans le nucléoplasme et enfin dans le cytoplasme où a lieu la traduction. La synthèse des ribosomes chez les eucaryotes est initiée par la transcription dans le nucléole par l’ARN pol I d’un pré-ARN ribosomique (pré-ARNr) précurseur commun des ARN ribosomiques (ARNr) matures 18S, 5.8S et 25S/28S, qui sera modifié chimiquement et digéré par des endo- et exoribonucléases pour libérer les ARNr matures. Un précurseur de l’ARNr 5S est transcrit séparément par l’ARN pol III. Les pré-ARNr précurseurs s’associent de manière co-transcriptionnelle avec des protéines ribosomiques, des petites particules ribonucléoprotéiques (snoRNP) et des protéines dites non ribosomiques pour générer une particule pré-ribosomique naissante. Au cours de la transcription par l’ARN pol I, la première particule pré-ribosomique pré-40S est libérée par un clivage endonucléolytique. La particule pré-60S précoce est elle libérée plus tardivement. Particules pré-40S et pré-60S subissent ensuite des processus de maturation indépendants dans le noyau puis le cytoplasme.

La recherche durant les 20 dernières années a montré que la production des ribosomes nécessite l’intervention de centaines de snoRNP et plus de 200 co-facteurs protéiques, dénommés protéines non ribosomiques, qui s’associent de manière dynamique avec les particules pré-ribosomiques à différents stades de leur maturation mais sont absents des ribosomes cytoplasmiques matures. Nous avons participé à la découverte démontrant que les snoRNP de type C/D et H/ACA catalysent la méthylation et la pseudourydylation site-spécifique des pré-ARNr. Les fonctions de la majorité des protéines non ribosomiques intervenant dans la synthèse des ribosomes, dont beaucoup sont des enzymes, restent en revanche mal comprises. Le but de notre recherche est de comprendre les fonctions moléculaires précises et les modes de régulation de plusieurs protéines non ribosomiques clefs, en particulier des enzymes, impliquées dans les étapes co- et post-transcriptionnelles de la synthèse des ribosomes. Pour atteindre ce but, nous étudions en utilisant la levure ou des lignées de cellules de mammifères le stade de maturation auquel ces protéines non ribosomiques s’associent avec les particules pré-ribosomiques et s’en dissocient, leurs activités biochimiques et leurs modifications post-traductionnelles. Nous recherchons leurs cibles et leurs partenaires (ADNr, pré-ARNr et/ou protéines) et nous déterminons les conséquences moléculaires de leur inactivation. Nous sommes également engagés dans une collaboration avec l’équipe de P.E. Gleizes, LBME, pour déterminer la structure de certaines particules pré-ribosomiques par cryo-microscopie électronique et les positions des protéines d’intérêt sur ces particules. De plus, en collaboration avec des biologistes structuraux  (S. Fribourg, Bordeaux et N. Leulliot, Paris), nous essayons d’obtenir les structures cristallines de nos protéines favorites, seules ou en complexe avec leurs partenaires.


Nous concentrons nos efforts sur l’étude des protéines non ribosomiques suivantes :

 

 

Organisme étudié :

S.cerevisiae, Cellules de mammifères en culture.

Mots clés :

Synthèse des ribosomes, hélicase, kinase, G patch

Sources de financement:

 

Centre National de la recherche scientifique Université Paul Sabatier
       

 

 


 

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Laboratoire de Biologie
Moléculaire Eucaryote
UMR 5099

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