Projet ANR-06-BLAN-0279 – APTAK : How is it to activate polycistronic translation in eukaryotes
Programme : Programme blanc (BLANC) 2006
Année de financement : 2006
Coordinateur du projet : CNRS DELEGATION REGIONALE ALSACE (CNRS DELEGATION REGIONALE ALSACE)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique
Montant : 200000.0 euros
Date de début : 2006
Durée : 36 mois
Résumé : L'expression d'ARN messages polycitroniques est un processus fréquent chez les procaryotes alors que chez les eucaryotes que la traduction de messagers bicistroniques est un événement rare qui s'opère grâce à un mécanisme de réinitiation. Ce mécanisme peut s'effectuer si l'ORF proximal est de petite taille. Par ailleurs, il s'avère que de petits ORF (sORF) sont importants pour réguler l'expression de gènes codant pour des protéines régulatrices comme les cytokines, les facteurs de croissance, les protéines kinases et des facteurs de transcription. Plusieurs pathologies humaines dont la thrombocythémie héréditaire sont dues à la perturbation des voies de régulation. La réinitiation est généralement moins efficace que l'initiation de l'expression du 1er ORF et les sORF sont utilisés pour déréguler la production des protéines correspondantes.  Peu d'information est disponible concernant le pourquoi et le comment les cellules eucaryotiques empêchent la réinitiation. Toutefois, on sait qu'une distance entre deux ORFs de plus de 200 nucléotides permet une traduction certes faible du deuxième ORF car elle est suffisante pour permettre le recrutement des facteurs d'initiation (eIF) indispensables à la traduction. Il est aussi proposé que le largage des facteurs d'initiation ne s'effectue pas lors de la traduction d'un sORF de sorte que le ribosome reste compétent pour une réinitiation.  La protéine TAV du virus de la mosaïque du chou-fleur (CaMV) peut activer la traduction des ARN polycistroniques chez les plantes. En se référant aux deux modèles précédents, TAV peut maintenir les facteurs eIFs sur le ribosome au cours de la traduction ou l'aider à les acquérir de novo pendant ou après terminaison de la traduction de l'ORF. TAV interagit physiquement avec le facteur eIF3 et la sous unité 60S du ribosome pour la contraindre à rester attacher à l'ARN ou pour sélectionner la sous unité 40S parmi la population ribosomale. Il se pose la question de savoir si ces interactions sont suffisantes pour surmonter les barrières de la réinitiation ou si d'autres mécanismes TAV-dépendant sont impliqués dans la traduction. Nous avons trouvé récemment que TAV interagit avec la protéine cellulaire TOR. La kinase TOR est impliquée dans l'activation de la traduction générale via la phosphorylation des facteurs d'initiation et d'élongation, les rendant ainsi compétents pour la traduction. Se fondant sur la fonctionnalité de certains ORF spécialisés, sur les séquences d'ARN régulatrices et les propriétés de TAV, nous proposons un projet dont les objectifs seront : i) d'identifier des facteurs eIFs qui servent aux évènements de réinitiations traductionnelles consécutives d'un ARN possédant un sORF ou des ORFs de taille différente, en présence de TAV ii) de sélectionner des eIFs nécessaires pour la traduction des ARN polycistroniques médiée par TAV et d'étudier les voies de recrutement de ces facteurs par TAV chez les plantes et les mammifères et iii) d'exploiter les interactions TAV-TOR pour élucider le rôle de TOR dans la réinitiation activée par TAV et de caractériser ses cibles potentielles dans les plantes et iv) pour identifier de nouveaux facteurs impliqués dans l'activation de la traduction d'ARN polycistronique chez les plantes et pour extrapoler et valider ces découvertes dans un système de culture de cellules de mammifères .  Deux différents systèmes, les plantes et les mammifères, seront utilisés et comparés pour ce qui concerne leur aptitude à réaliser la traduction d'ARN messagers hautement régulés et contenant des sORF régulateurs ou des longs ORF consécutifs. Cette étude devrait aboutir à une meilleure compréhension des mécanismes régulant l'initiation de la traduction et à la mise au point de stratégies de lutte contre les désordres métaboliques chez les plantes et les animaux.