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Décryptage des réseaux de régulation de la transcription par l'ARN polymérase III en réponse au stress ou pendant la différenciation – RegPolStress

Résumé de soumission

Comment les cellules adaptent-elles leur vitesse de croissance aux changements physiologiques ou aux variations de leur environnement, notamment lorsqu'elles sont soumises à des stress ? Quels sont les processus qui contrôlent leur capacité de prolifération, en particulier lorsqu'elles le font de façon anarchique, comme les cellules tumorales ? Il semble bien établi maintenant que la régulation de la transcription par l'ARN polymérase III (Pol III) joue un rôle majeur dans ces processus. Chez tous les eucaryotes, une corrélation stricte est par exemple observée entre l'arrêt de la croissance cellulaire et la diminution de la transcription par la Pol III (et par la Pol I). De même, le niveau des ARN synthétisés par la Pol III est anormalement élevé dans les cellules tumorales. - - Avec ce projet, nous nous proposons de décrypter les réseaux de régulation et les mécanismes moléculaires conduisant in vivo à la modulation de la transcription par la Pol III en réponse à des stress chez la levure S. cerevisiae et au cours de la différenciation de cellules d'eucaryotes supérieurs. Bien qu'ayant atteint un niveau de complexité plus élevé chez les eucaryotes supérieurs, le système basal de transcription Pol III se révèle globalement très conservé au cours de l'évolution, tant du point de vue structural que fonctionnel, ce qui laisse supposer qu'il en est de même pour les réseaux et les protéines impliqués dans sa régulation. Il est donc primordial de mener des recherches coordonnées chez la levure et chez l'homme et de compléter l'analyse fonctionnelle de la transcription Pol III et de sa régulation par une étude structurale qui permettra d'établir une image tridimensionnelle de ces processus. Notre projet repose de ce fait sur deux grands axes : - - 1- Le décryptage des réseaux de régulation de la transcription par la Pol III en conditions de stress chez la levure ou pendant la phase de différenciation dans les cellules humaines. Nous avons été les premiers à identifier Maf1, une protéine de levure conservée chez les eucaryotes supérieurs, qui réprime de façon spécifique la transcription par la Pol III lorsque les cellules sont soumises à différents stress. Plus récemment, nous avons montré que Sub1, une protéine de levure homologue au coactivateur PC4 humain, permettait une reprise rapide de la transcription Pol III lorsque les cellules sortent de la phase stationnaire. Les cascades de régulation qui conduisent à l'activation de la transcription Pol III par Sub1/PC4, ainsi que celles qui aboutissent à une répression de la transcription Pol III lors de la différenciation de cellules humaines sont totalement inconnues. Ce projet se propose de décrire les réseaux de régulation de la transcription par la Pol III, du signal jusqu'à la modulation des niveaux d'ARN synthétisés par la Pol III. Nous avons en particulier pour objectif d'identifier de nouveaux régulateurs impliqués dans la réponse au stress chez la levure ou dans la différenciation de cellules humaines, de mettre en évidence les mécanismes moléculaires et les enzymes impliqués dans le cycle d'inactivation-activation des régulateurs, de définir leurs cibles ADN ou protéine dans la machinerie basale de transcription et de comprendre comment ils modifient l'activité du système de transcription Pol III. Enfin, des souris transgéniques dépourvues de régulateurs choisis seront générées pour déterminer si la perturbation du contrôle de la transcription Pol III est un facteur de risque de survenue de tumeurs. - - 2- La détermination des bases structurales de la transcription Pol III et de sa régulation. Depuis peu, nous avons, par cristallographie, établi la structure d'une partie (~30%) du facteur de transcription multiprotéique TFIIIC et des études structurales par cristallographie ont également été initiées sur la Pol III elle-même. La détermination de la structure tridimensionnelle de Maf1, puis celle d'autres régulateurs, seuls ou en complexe avec leurs partenaires d'interac

Coordination du projet

Olivier LEFEBVRE (COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE - CENTRE DE SACLAY)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE - CENTRE DE SACLAY

Aide de l'ANR 500 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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