??? Complexe APT Protéines des snoRNP à boîtes C/D GUAAG Site I Site II ARN polymérase II CTD-Ser5P UCUU Rat1p/Xrn1p 5'-3' Snu13p Nop1p Nop56p Nop58p Rnt1p Nop56p Nop58p Nab3p Lsm2-8 Lhp1p Sen1p Pap1p Sous-unités du complexe CFIA Rna15p Rna14p Ref2 Pta1p Glc7p Syc1p Ssu72p Pti1p Swd2p Trf4/5p Air1/2p Mtr4p 5'- m7G 80 20 5'- m7G 80 20 3'-OH 3'-OH 3'-OH Snu13p Nop1p Nop56p Nop58p 5'- m7G 80 20 C/D Nrd1p Snu13p Nop1p Rrp47p Complexe PAF1 Complexes TRAMP Leo1p Paf1p Ctr9p Rtf1p Cdc73p INTRODUCTION CHAPITRE 1 40 Chanfreau et al., 1998a; Chanfreau et al., 1998b; Perumal & Reddy, 2002; van Hoof et al., 2000b). Comme c’est le cas pour les UsnRNA, la maturation de beaucoup de snoRNA nécessite l’intervention de l’endonucléase Rnt1p afin de générer les sites d’entrée pour l’exosome (Chanfreau et al., 1998a; Chanfreau et al., 1998b). Comme les enzymes DROSHA ou DICER, Rnt1p est une protéine orthologue à la ribonucléase III bactérienne, qui reconnaît les double-brins d’ARN et clive le duplex sur chacun des deux brins (Chanfreau et al., 2000; Wu et al., 2001). Rnt1p présente toutefois une spécificité pour les hélices surmontées d’une boucle à 4 résidus de type AGNN, située 13 à 16 paires de bases des sites de coupure (Chanfreau et al., 2000; Wu et al., 2001). D’autre part, une étude récente a montré que la sous-unité Rrp47p (alias Lrp1p) de l’exosome joue un rôle spécifique dans la maturation de l’extrémité 3’ des snoRNA à boîtes C/D (Costello et al., 2011). Rrp47p interagit en effet avec la sous-unité Rrp46p de l’exosome, ainsi qu’avec les protéines Nop56p et Nop58p, constitutives de la particule C/D, et pourrait ainsi contribuer à la définition de l’extrémité 3’ mature des transcrits. De plus, des études réalisées sur le snoRNA U3 de levure ont montré que ses intermédiaires de maturation sont fixés de façon transitoire et coopérative par le complexe heptamérique Lsm 2-8 et la protéine Lhp1p (homologue de la protéine humain LA) (Kufel et al., 2000; Kufel et al., 2003). Ces facteurs, également impliqués dans la maturation des transcrits de l’ARN polymérase III, semblent jouer un rôle de chaperon permettant de stabiliser l’extrémité 3’ durant les étapes de clivage (Kucera et al., 2011; Kufel et al., 2000; Kufel et al., 2003; Kufel et al., 2002). Le complexe Lsm 2-8, qui s’assemble sous forme d’une structure en anneau, et la protéine Lhp1p interagissent directement avec l’ARN au niveau de régions riches en U (Achsel et al., 1999; Ingelfinger et al., 2002; Stefano, 1984). D’autres études ont permis d’étendre ces observations à d’autres ARN. L’utilisation de puces à ADN a notamment permis de montrer que la protéine Lhp1p est associée à un grand nombre de snoRNA chez la levure S. cerevisiae (Inada & Guthrie, 2004), tandis qu’un complexe hexamérique Lsm 2-7 a été observé en association avec le snoRNA à boîtes H/ACA snR5 dans le nucléole de levure (Fernandez et al., 2004). Chez quelques organismes comme S. cerevisiae, certains snoRNA sont générés à partir de transcrits polycistroniques. Dans de tels cas, la libération des snoRNA de taille mature implique des étapes de maturation nucléolytique supplémentaires, au niveau de régions internes séparant les différents ARN. Des études menées chez la levure ont permis de montrer que ces phénomènes de maturation impliquent également l’enzyme Rnt1p, qui permet de générer des sites d’entrée pour l’activité exonucléase 5’-3’ des facteurs Rat1p et Xrn1p, et INTRODUCTION CHAPITRE 1 41 pour l’activité exonucléase 3’-5’ de l’exosome (Allmang et al., 1999; Chanfreau et al., 1998b; Petfalski et al., 1998; van Hoof et al., 2000b). D’autres éléments intervenant en cis et en trans dans la terminaison de la transcription des snoRNA ont également été identifiés. C’est notamment le cas du trio de protéines Nrd1p, Nab3p et Sen1p, qui n’appartiennent pas à la machinerie de clivage/polyadénylation, mais qui interviennent néanmoins dans la terminaison de la transcription d’un certain nombre d’ARN, dont les snoRNA ou le snRNA U4 (Steinmetz et al., 2001). Leur mutation affecte en effet la biogenèse de nombreux transcrits en provoquant l’accumulation de précurseurs non maturés en 3’ (Steinmetz et al., 2001). Ces trois facteurs sont essentiels à la viabilité cellulaire. Nrd1p et Nab3p appartiennent à la famille des protéines hnRNP (Conrad et al., 2000; Steinmetz & Brow, 1996), tandis que Sen1p est une hélicase, initialement connue pour son association avec de nombreux snoRNA à boîtes C/D et H/ACA in vivo (Rasmussen & Culbertson, 1998; Ursic et al., 1997). Ces protéines pourraient être recrutées directement sur l’extrémité 3’ des précurseurs d’ARN, par le biais des éléments de type GUAAG et UCUU, reconnus respectivement par les protéines Nrd1p et Nab3p, dans un mécanisme coopératif (Carroll et al., 2004; Hobor et al., 2011; Lunde et al., 2011; Steinmetz & Brow, 1998). Ces éléments constituent un terminateur de transcription bipartite, baptisé Site I, qui peut être suivi d’un second site de terminaison (i.e. Site II), similaire aux sites de clivage/polyadénylation des ARNm (Fatica et al., 2000b; Steinmetz & Brow, 2003; Steinmetz et al., 2006). Des travaux ont également montré que l’intervention du complexe Nrd1p-Nab3p-Sen1p est dépendante de la machinerie de transcription. La protéine Nrd1p peut en effet interagir avec le domaine CTD de l’ARN polymérase II, par le biais d’un domaine CID (Steinmetz & Brow, 1996; Steinmetz & Brow, 1998) (Fig. 8). Des données récentes indiquent en effet que la phosphorylation de la Serine 2 inhibe le recrutement de Nrd1p, tandis que la phosphorylation de la Serine 5 est déterminante pour son interaction avec la polymérase (Gudipati et al., 2008; Kubicek et al., 2011; Vasiljeva et al., 2008). Enfin, une autre étude a montré que Nrd1p interagit à la fois avec la protéine Cbp80p du complexe de la coiffe et avec l’exosome, dont elle facilite le recrutement sur l’ARN (Vasiljeva & Buratowski, 2006). Ce dernier résultat souligne donc l’importance fonctionnelle de Nrd1p pour la maturation de l’extrémité 3’ des transcrits et suggère l’existence d’un couplage entre le processus de terminaison de la transcription et la mise en place de la coiffe. INTRODUCTION CHAPITRE 1 42 Chez la levure, un autre complexe, appelé PAF1, et composé des protéines Paf1p, Ctr9p, Cdc73p, Rtf1p et Leo1p, est également impliqué dans les mécanismes de terminaison de la transcription des snoRNA (Sheldon et al., 2005). Ce complexe, conservé chez l’homme, intervient de façon générale au cours de l’élongation de la transcription par l’ARN Dans le document Étude des processus de biogenèse des petites particules ribonucléoprotéiques nucléolaires à boîtes C/D (snoRNP C/D) chez la levure Saccharomyces cerevisiae : caractérisation fonctionnelle et structurale d'une machinerie dédiée à l'assemblage de ces RNP (Page 93-96)
