Reconnaissance moléculaire et régulation en présence d’ARN d’un signal de localisation nucléaire bimodulaire – MOBILIS

Les phénomènes de transport entre le noyau et le cytoplasme à travers les pores nucléaires sont des mécanismes essentiels et hautement régulés dans les cellules eucaryotes. Les protéines, et les complexes multi-moléculaires sont reconnus par des récepteurs de transport appelés karyophérines. Les interactions entre les cargos et les récepteurs sont extrêmement spécifiques afin que seuls les complexes parfaitement constitués ne soient transportés d'un compartiment à l'autre.
La protéine Transportine-1 (Trn1) est un récepteur d'import nucléaire central dans la vie de la cellule. Elle est connue pour se lier aux signaux de localisation nucléaire (NLS) de type PY (pour proline-tyrosine). Cependant, de nombreux cargos pris en charge par la protéine Trn1 ne présentent pas de signal de type PY-NLS. Par exemple, l'enzyme humaine ADAR1 qui intervient dans les phénomènes d'édition des ARNs, ne possède pas de signal de localisation nucléaire de type PY. Nous avons récemment découvert qu'un domaine de liaison à l'ARN dans la protéine ADAR1 présente un signal de localisation nucléaire en deux module (signal de localisation bimodulaire). Cet arrangement particulier rend l'association entre Trn1 et le signal bimodulaire de ADAR1 sensible à la présence d'ARN.
Dans ce projet, nous avons pour but de caractériser les détails moléculaires de l'interaction entre Trn1 et le signal de localisation nucléaire de ADAR1 en utilisant une combinaison de méthodes biophysiques et structurales ainsi que des approches in vivo réalisées dans des cellules humaines. De plus, des ARNs viraux ou cellulaires naturels qui interagissent spécifiquement avec ADAR1 dans les compartiments nucléaire ou cytoplasmique seront isolés et testés afin de savoir si ceux-ci ont des propriétés de modulation des phénomènes de transport de ADAR1 entre le noyau et le cytoplasme. Nos études donneront accès à une compréhension détaillée des règles moléculaires qui régissent la reconnaissance de ce nouveau signal de localisation nucléaire non-linéaire par Trn1 et à une description fine de la façon dont cette reconnaissance est régulée par la présence d'ARN. De plus, notre étude éclaircira les diverses fonctions de la protéine ADAR1 qui intervient à la fois comme une enzyme de modification qui s'attaque aux infections virales, mais aussi comme une enzyme qui modifie des substrats ARN endogènes.