Etude fonctionnelle et structurale, par RMN, de la région C-terminale de la protéine ribosomique S1 d'Escherichia coli (caractérisation d'un mécanisme unique de reconnaissance des ARNs)

Abstract

La protéine SI est la plus grande des protéines du ribosome d' Escherichia coli. Cette protéine modulaire est composée de six répétitions d'un domaine conservé. SI joue un rôle essentiel dans le démarrage de la traduction en permettant l'initiation de la traduction des messagers procaryotes (gram négatif) dont la région Shine-Dalgamo (SD) est dégénérée ou absente. SI est aussi utilisée par plusieurs bactériophages. Entre autre, elle est capable d'accélérer l'activité de l'endoribonucléase RegB du bactériophage T4, dont la fonction est d'inactiver certains messagers du phage en les clivant au milieu de leur séquence SD. Il a été montré que les fonctions de SI, dans la traduction et dans l'activation de RegB, sont portées par la même région (fragment F345) et semblent correspondre au même mécanisme moléculaire. Cependant, son mode d'action reste inconnu. Notre objectif est donc d'étudier par RMN l'organisation de cette région de SI et d'analyser ses interactions avec différents ARN afin de proposer un mécanisme moléculaire. J'ai caractérisé par RMN les surfaces d'interactions entre les domaines 3, 4 et 5 au sein du fragment F345 ce qui m'a permis de proposer un modèle d'organisation de cette région. Les données trouvées dans la littérature associées aux résultats issus des études d'interactions de SI avec différents ARN ont permis de faire l'hypothèse que la fonction de SI ne serait pas simplement de reconnaître une région particulière de l'ARN. SI serait capable de se lier à n'importe quel ARN et d'induire une déformation favorisant l'interaction de la séquence avec un troisième partenaire (le ribosome dans le cadre de la traduction ou encore la ribonucléase RegB).SI protein is the largest ribosomal protein of Escherichia coli. This modular protein is .composed of six identical motifs. SI plays a key role in the translation initiation of prokaryote messengers when the Shine-Dalgamo sequence is degenerated or lacks. SI is used by several phages. This protein is able to accelerate the endoribonuclease RegB activity which function is to inactivate sorne of the phage messengers by cleaving them at the rniddle of their SD sequences. One SI region (F345) presents SI functions of translation and RegB activation, it corresponds to the same molecular mechanism but its role remains unknown. Our aim is to study, by NMR, the organisation of SI region and analyse the interactions with several RNA to suggest a molecular mechanism. 1 characterized, by NMR, interactions surfaces between domains 3, 4 and 5 in the F345 fragment, which allows us to suggest an organisation model of this region. Data found in the bibliography associated to the results of SI interaction studies with different RNA show that SI is able to bind any RNA and to induce a deformation that promotes the interaction with a third partner (Ribosome in the case of translation or RegB ribonuclease).ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF