Des protéines connectées par une queue de singe

Une collaboration interdisciplinaire entre deux équipes de l’IECB, menées par les docteurs Cameron Mackereth et Sébastien Fribourg, a permis de découvrir que la Rna14p et la Rna15p, deux protéines impliquées dans la maturation de l’ARN messager chez la levure, sont reliées via un nœud peptidique formé par le « monkeytail domain » et le « hinge domain ».

La transcription d’ADN en ARN messager (ARNm) a lieu dans le noyau de la cellule. L’ARNm rejoint ensuite le cytoplasme pour être traduit en protéines. Le processus de maturation de l’ARNm est composé de plusieurs évènements clés, grâce auxquels le pré-ARNm initial est transformé en une molécule ARNm fonctionnelle.

Il y a une vingtaine d’années, le Dr. Lionel Minvielle-Sébastia a identifié chez la levure des mutations affectant le processus de maturation de l’ARNm. Les cellules mutantes ne parvenaient pas à croître à des températures élevées, contrairement aux cellules sauvages. En 2009, Cameron Mackereth, chef d’équipe à l’IECB a engagé une collaboration avec des chercheurs du groupe de Sébastien Fribourg à  l’IECB  - Dr. Maria Moreno Morcillo – et du Dr Lionel Minvielle-Sébastia afin d’étudier la structure des protéines affectées par ces mutations : Rna14p et Rna15p. Ces deux protéines font partie d’un complexe protéique impliqué dans le processus de maturation du pré-ARNm. Ce complexe contribue notamment à sectionner le pré-ARNm dans la région 3’, et prépare la phase de polyadénylation.

Les résultats de ces recherches, publiés le 13 Avril 2011 dans la revue Structure, mettent en évidence une connexion particulière entre les protéines Rna14p and Rna15p. Chacune de ces protéines possède une extrémité peptidique, respectivement le « monkeytail domain » et le « hinge domain », ne présentant pas de structure tridimensionnelle définie séparément. Ces deux domaines acquièrent une structure tridimensionnelle en association: ils forment alors un nœud qui unit les deux protéines.  Les chercheurs ont également trouvé que les mutations identifiées précédemment empêchaient la formation de cette connexion, ce qui fournit une explication au niveau atomique des déficiences biologiques observées. Sur la base de similarités de séquences, il est également apparu que ce lien se retrouve dans des complexes protéiques impliqué dans la maturation du pré-ARNm chez l’homme.

Moreno-Morcillo M., Minvielle-Sébastia L., Fribourg S., Mackereth C.D. (2011) Locked Tether Formation by Cooperative Folding of Rna14p Monkeytail and Rna15p Hinge Domains in the Yeast CF IA Complex. Structure, Apr 13;19(4):534-45.