Sulfuration des ARNt dépendante d'un centre [Fe-S] et stress cellulaire – sulfo-tRNA

Les modifications post-transcriptionnelles des ARN de transfert (ARNt) sont essentielles pour la fidélité de la traduction génétique et leur régulation est critique pour l’adaptation et la survie cellulaire, notamment en condition de stress. Nous nous focaliserons sur la sulfuration de l?uridine en position 34 des ARNt, catalysée par une enzyme de type MnmA (appelée MnmA chez les bactéries et TRMU dans les mitochondries eucaryotes), qui est cruciale pour la croissance cellulaire. Notre hypothèse est que, comme nous l’avons montré pour MnmA de la bactérie Escherichia coli, ces enzymes utilisent toutes un centre [4Fe-4S], qui est nécessaire à la catalyse. Notre projet combinera des études mécanistiques et structurales sur ces protéines purifiées avec des études génétiques et cellulaires utilisant deux modèles cellulaires complémentaires, E. coli et la lignée cellulaire humaine HeLa. Nous surexprimerons et purifierons TRMU humaine pour vérifier qu’elle possède un centre [Fe-S] essentiel à sa fonction. Nous étudierons précisément le mécanisme de transfert de soufre dans la réaction de sulfuration de U34-ARNt ainsi que dans l’étape précédente entre un persulfure et le centre [4Fe-4S], en utilisant les protéines purifiées et des techniques in vitro (cristallographie, spectroscopie, tests d’activité). L’absence du gène mnmA chez E. coli conduit à différents phénotypes dont une grande sensibilité au stress oxydant. Nous utiliserons des approches transcriptomique, protéomique et génétique pour comparer les souches sauvage et ?mnmA afin de comprendre les bases moléculaires de ces phénotypes. Finalement, nous nous interrogerons sur la fonction du centre [Fe-S] de TRMU in vivo chez l’homme et sur l’implication de la sulfuration dépendante d’un centre [Fe-S] de U34-ARNt dans certaines maladies génétiques mitochondriales.