Régulation de l'inhibition de la kinase AMPK par le métabolisme via les protéines 14-3-3 – AMPKill

La phosphorylation régit la propagation des signaux et est impliquée dans la croissance, la division et la viabilité cellulaires. Les protéines 14-3-3 se lient aux substrats phosphorylés et régulent leurs activités, et sont donc considérées comme des décodeurs de phosphorylation. Ce projet vise à étendre ces fonctions en tant que régulateurs de la phosphorylation. En particulier, nous allons déchiffrer comment les 14-3-3 collaborent avec une phosphatase (PP1) en réponse à des signaux nutritifs pour inhiber la kinase conservée AMPK (5'-AMP-activated kinase) en utilisant la levure comme modèle.
Le glucose régule de nombreux aspects de la physiologie cellulaire et, chez la levure, PP1 est responsable de la déphosphorylation (inhibition) d'AMPK en réponse au glucose. Pourtant, la façon dont le glucose stimule l'activité de PP1 envers AMPK est inconnue. Par criblage génétique, nous avons identifié des mutations dans une protéine 14-3-3 conduisant à une signalisation AMPK aberrante, ainsi que des mutations dans la sous-unité régulatrice de PP1, Reg1. Les mutations des 14-3-3 abolissent l'interaction avec Reg1, suggérant que 14-3-3 participe à la régulation de PP1 par le métabolisme. Des connexions complexes entre 14-3-3 et PP1 ont été précédemment notées chez les métazoaires. Pour comprendre la base mécanistique de cette régulation, nous poursuivrons notre caractérisation des mutants 14-3-3 et Reg1 identifiés et nous déchiffrerons le réseau des interactions 14-3-3/PP1/AMPK et sa régulation par le métabolisme. Pour atteindre ces objectifs, nous utiliserons une variété d'approches, de la caractérisation des mutants (phénotypes, analyse des voies de signalisation) à l'analyse des interactions protéiques in vitro ou in vivo. Nous mesurerons la dynamique des interactions protéiques en temps réel à haute résolution temporelle grâce à un basé sur la NanoLuciferase. Cela permettra de découvrir de nouveaux aspects fonctionnels des 14-3-3 et de la régulation des kinases.