Projet ANR-13-JSV2-0002 – TYRTUB : Analyse fonctionnelle de la détyrosination de la tubuline.
Programme : JCJC- SVSE 2 – Biologie cellulaire, biologie du développement  et cellules souches (JCJC SVSE 2) 2013
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Monsieur KRZYSZTOF ROGOWSKI (Institut de Génétique Humaine UPR 1442 MONTPELLIER)
Partenaires : Institut de Génétique Humaine
Montant : 320000.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 42 mois
Résumé : Les microtubules (MTs) sont des tubes creux formés par la polymérisation d’hétérodimères d’alpha- et beta- tubulines. En tant qu’un des principaux constituants du cytosquelette, ils interviennent lors de nombreux processus cellulaires. Ils sont essentiels pour la division cellulaire, interviennent dans la mobilité cellulaire et le transport intracellulaire et participent au maintien de la morphologie cellulaire. Les travaux de notre équipe visent à comprendre comment les MTs peuvent s’adapter à autant de fonctions tellement diverses. Un des mécanismes permettant de réguler la fonction d’une protéine consiste à changer ses propriétés par des modifications post-traductionnelles. La première modification post-traductionnelle identifiée sur les tubulines est la détyrosination. Cette modification est spécifique de l’alpha-tubuline et se traduit par la perte de la tyrosine C-terminale encodée par la plupart des gènes d’alpha-tubuline. La perte de ce résidu hydrophobe dévoile des glutamates négativement chargés et donc change radicalement les propriétés biochimiques de la queue C-terminale de l’alpha-tubuline. Les queues C-terminales des tubulines étant exposées à la surface des MTs, là où se lient de nombreux partenaires, la détyrosination en changeant la nature du C-terminus pourrait avoir la faculté de réguler les interactions entre les MTs et les protéines et moteurs associés aux MTs. Ce mécanisme permettrait d’adapter les MTs à différentes fonctions. Cependant, à ce jour, le rôle de la détyrosination reste mal défini principalement parce que l’identité de l’enzyme qui catalyse cette modification, la tubuline carboxypeptidase (TCP), est inconnue. Pour surmonter ce problème, nous avons développé une approche alternative, basée sur la mutagénèse de l’alpha-tubuline in vivo, pour étudier le rôle de la détyrosination. En utilisant cette approche, nous avons déjà montré que la détyrosination de la tubuline joue un rôle essentiel dans la différenciation des cellules souches germinales chez la Drosophile. En effet, l’inhibition de la détyrosination résulte en une prolifération excessive de type « cancéreux » des cellules souches au cours de la spermatogénèse et de l’oogénèse. Ici nous proposons une identification extensive des protéines dont la liaison aux MTs est régulée par la nature du résidu C-terminal de l’alpha-tubuline et qui donc sont des effecteurs de la détyrosination. La connaissance de ces protéines facilitera grandement la compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents aux défauts de différenciation des cellules souches germinales observés en l’absence de détyrosination. D’autre part, afin d’identifier TCP, nous avons mis au point une approche biochimique pour enrichir l’enzyme grâce au développement d’un inhibiteur hautement spécifique et irréversible de TCP. En utilisant cet inhibiteur, nous allons identifier TCP et étudier son rôle dans les fonctions des cils. En conclusion, notre projet augmentera considérablement les connaissances sur la détyrosination de la tubuline et ouvrira un nouveau domaine de recherches dans le monde des MTs.