L’association de la protéine Rrp9p au sein de la snoRNP U3

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l’association entre la protéine Rrp9p et la snoRNP U3 (Zhang et al, 2013). Des délétions de différents sous-domaines WD40 entrainent une abolition de la croissance cellulaire, un défaut d’association au snoARN U3 et une perte de la localisation nucléolaire de la snoRNP U3 (Granneman et al, 2002 ; Lukowiak et al, 2000). Tous les résidus présents dans les boucles externes des sous-domaines WD40 de la structure « helix propeller » ne sont cependant pas essentiels à la fonction de la protéine Rrp9p/U3-55K. La mutation d’un certain nombre d’entre eux n’entrainant pas de défaut de croissance cellulaire marqué (Zhang et al, 2013).  

I.3.

L’association de la protéine Rrp9p au sein de la snoRNP

U3

La protéine Rrp9p/U3-55K s’associe au snoARN U3 au niveau du motif B/C (Clery et al, 2007 : Venema et al, 2000 ; Granneman et al, 2000, 2002 ; Lukowiak et al, 2000). Nous avons vu précédemment que les motifs C’/D et B/C spécifiques du snoARN U3, situés au niveau de son domaine 3’, diffèrent légèrement des motifs canoniques C/D retrouvés au sein de l’ensemble des snoARN à boîtes C/D (Fig. 10). Ces différences entrainent des spécificités d’interactions propres à la snoRNP U3.

La protéine Rrp9p/U3-55K n’est pas capable de s’associer directement et efficacement au motif B/C. Elle requiert l’association préalable de la protéine Snu13p/15.5K au niveau du motif, ce qui permet d’améliorer son affinité pour ce dernier (Clery et al, 2007 ; Zhang et al, 2013 ; Lukowiak et al, 2000 ; Granneman et al, 2000, 2002). La protéine Rrp9p/U3-55K contacte donc simultanément le motif B/C et la protéine Snu13p/15.5K. Comme c’est le cas pour les protéines se fixant au niveau des motifs C/D, le rôle de la protéine Snu13p/15.5K serait de favoriser la formation de la structure en K-turn faisant ainsi apparaître les éléments de reconnaissance du snoARN U3 pour la protéine Rrp9p/U3-55K. L’association de la protéine Rrp9/U3-55K au niveau du motif B/C de la snoRNP U3 est dépendante de la présence des sous-domaines WD40 du domaine propeller (Lubben et al, 1993 ; Lukowiak et al, 2000 ; Venema et al, 2000 ; Granneman et al, 2002). Plus précisément, il a été montré in vitro par des expériences de retard sur gel (EMSA) que la boucle 7bc conservée (Fig. 22) est impliquée dans l’association de Rrp9p au niveau du complexe Snu13p/snoRNA U3 B/C (Zhang et al, 2013). De plus, la

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délétion de cette boucle entraine de forts défauts de croissance, traduisant son importance pour la fonction de la protéine Rrp9 et son assemblage dans la particule U3 (Zhang et al, 2013).

Bien que l’interaction directe entre U3-55K et 15.5K soit de faible stabilité, il a pu être montré que les résidus A88 et R91 de 15.5K sont impliqués dans l’interaction avec U3-55K (Schultz et al, 2006). Au laboratoire, N. Rolland a montré que le résidus R89 de la protéine Snu13p, correspondant au résidu R91 de la protéine 15.5K chez l’homme, est essentiel à la croissance de la levure et requis pour l’association avec Rrp9p, confirmant les données obtenus chez l’homme (thèse de N. Rolland). De plus, les résidus Q18 et/ou Q19 de Snu13p sont également impliqués dans l’interaction avec Rrp9p, bien que leur délétion n’entraine pas de défaut de croissance. N. Rolland a également identifié deux mutants de la protéine Rrp9p incapables d’interagir avec la protéine Snu13p, ce qui a permis de conclure que certains des résidus D409/D410/F411/H412 et S484/N485/V486 sont sans doute requis pour l’association avec Snu13p (thèse de N. Rolland).

De nombreux éléments de reconnaissance du motif B/C sont également cruciaux pour l’association avec la protéine Rrp9p/U3-55K. Le motif B/C est conservé au sein de l’ensemble des organismes eucaryotes et présente des différences par rapport aux motifs C/D classiques, lui conférant une spécificité d’interaction avec la protéine Rrp9p. En effet, A. Clery a montré que la présence d’un résidu G en position 1, d’une hélice I très courte formée par un seul appariement, ainsi qu‘un appariement C9-G12 au niveau de l’hélice II inversé par rapport à l’hélice II des motifs C/D sont nécessaires à l’association de la protéine Rrp9p au snoARN U3 et à la fonctionnalité de la snoRNP U3 (Fig. 23) (Clery et al, 2007).

Ces caractéristiques du motif B/C sont bien dédiées à la fixation de Rrp9p, puisqu’elles ne sont pas requises pour la fixation de Snu13p. En particulier, une extension de la taille de l’hélice I favorise l’association de Snu13p mais diminue les capacités de fixation de Rrp9p (Clery et al, 2007).

De plus, il a été montré que la protéine Rrp9p interagit également avec les hélices 2 et 4 localisées autour du motif B/C (Fig. 23) (Clery et al, 2007 ; Venema et al, 2000 ; Granneman et al, 2009). Cependant, les hélices 2 et 4 du snoARN U3 de levure ne sont pas requises pour la viabilité cellulaire et ne sont donc pas essentielles au recrutement de la protéine Rrp9 au sein de la snoRNP U3 in vivo, suggérant que ces

Figure 23 : Déterminants requis pour l’association de la protéine Rrp9p au sein de la snoRNP U3

Les déterminants nécessaires au recrutement de la protéine Rrp9p au sein de la snoRNP U3 sont encadrés en bleu et rappelés dans le petit encart (Cléry et al, 2007 ; Venema et al, 2000 ; Granneman

et al, 2009). Les résidus des protéines Snu13p et Rrp9p importants pour leur association sont indiqués par une petite tige terminée par une boule.

Introduction

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interactions ont plutôt un rôle stabilisateur (Clery et al, 2007 ; Samarsky & Fournier, 1998 ; Venema et al, 2000).

On peut noter qu’en général, le domaine propeller retrouvé dans d’autres protéines possédant des fonctions différentes de celles de Rrp9/U3-55K, établit préférentiellement des interactions avec des partenaires protéiques et non pas des acides nucléiques. Le fait que les protéines Rrp9p et U3-55K interagissent directement avec des régions du snoARN U3 est un des rares exemples connus où un tel domaine s’associe avec des acides nucléiques (Granneman et al, 2002).