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Accueil > Départements > Biologie des Génomes > Marc MIRANDE : Assemblages supramoléculaires et traduction

Marc MIRANDE : Présentation de l’équipe


Un des principaux objectifs de notre projet de recherche est la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans l’organisation spatio-temporelle de la machinerie de biosynthèse des protéines dans la cellule humaine. Un des prolongements naturels concerne la réplication du virus de l’immunodéficience acquise, le VIH-1, un processus impliquant des composantes de l’appareil de traduction de la cellule hôte.


L’étude des aminoacyl-ARNt synthétases des eucaryotes, de leur fonction catalytique, de leur structure et de leur organisation spatio-temporelle dans le processus de biosynthèse des protéines, mais aussi de leur implication dans d’autres fonctions cellulaires, constitue le fil conducteur de notre projet de recherche. Plusieurs axes majeurs sont développés.

Assemblages supramoléculaires

Un des principaux objectifs de notre projet de recherche est la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans l’organisation cellulaire de la machinerie de biosynthèse des protéines dans la cellule eucaryote. Nos recherches concernent plusieurs aspects de ce problème.

Le complexe multiprotéique MARS (Multi-Aminoacyl-tRNA Synthetase), composé des glutamyl-, prolyl-, isoleucyl-, leucyl-, methionyl-, glutaminyl-, lysyl-, arginyl-, et aspartyl-ARNt synthétases et des trois protéines auxiliaires p43, p38 et p18, est un élément clé de l’homéostasie cellulaire. Il contrôle l’activité de ses composantes dans la biosynthèse des protéines, mais est un aussi un élément régulateur essentiel des fonctions connexes de ses constituants.

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Une analyse structurale et fonctionnelle de ces assemblages macromoléculaires, qui sont des marqueurs spécifiques de l’évolution de la machinerie traductionnelle chez les eucaryotes, est développée. Cette approche pluridisciplinaire met en œuvre les outils de la biochimie, de l’enzymologie, et de la biologie moléculaire, cellulaire ou structurale. Le processus d’assemblage de ces complexes est analysé in vitro mais aussi in cellulo. Les fonctions cellulaires des synthétases eucaryotes ou des protéines auxiliaires qui leur sont associées est examinée in vitro en produisant des protéines recombinantes, mais aussi par des méthodes in cellulo impliquant l’expression dans des cellules humaines ou l’extinction de leur expression par l’utilisation de siRNAs.



Appareil de traduction et réplication du VIH-1

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L’amorce pour la transcription inverse du génome ARN du VIH-1 est l’ARNt3Lys. Au cours de l’assemblage des particules virales, l’ARNt3Lys de la cellule hôte est encapsidé en compagnie de la lysyl-ARNt synthétase (LysRS), la protéine qui lie et aminoacyle spécifiquement cette famille d’ARNt. Chez l’homme, les formes cytoplasmiques et mitochondriales de LysRS sont spécifiées par un seul gène, et sont le produit d’un événement d’épissage alternatif. En utilisant des anticorps monospécifiques, dirigés contre des peptides N-terminaux caractéristiques de ces deux formes enzymatiques, nous avons pu démontrer que la forme mitochondriale de cette enzyme est la source de LysRS pour le virus. La localisation mitochondriale de cette LysRS est altérée par la protéine virale Vpr. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans l’encapsidation de l’ARNt3Lys dans les particules virales, et suggèrent de nouvelles stratégies pour bloquer le développement viral.

Mots clés

Traduction, aminoacyl-ARNt synthetases, assemblages supramoléculaires, évolution, réplication virale, HIV-1, tRNA(Lys,3)

Contact


MIRANDE Marc [Directeur de Recherche - CNRS]
Equipe Mirande M. - Assemblages supramoléculaires et traduction [Responsable]
01 69 82 35 05 Gif - Bât 34

publié le , mis à jour le