Chaperones d'activation de proteasome: des nouvelles voies de dégradation découvertes chez les archées – PACHA

Le protéasome est une machine moléculaire essentielle pour la dégradation des protéines intracellulaires. Chez les eucaryotes, son activité est étroitement contrôlée par des systèmes de ciblage complexes (ubiquitine) et des particules régulatrices (RP). Les archées, dont sont issus les eucaryotes, sont remarquablement aptes à coloniser les environnements les plus extrêmes de notre planète. Le protéasome archéen est considéré comme une version primitive de son homologue eucaryote, dépourvue d’une régulation élaborée. Cette vision est fortement contestée par notre découverte de trois nouvelles machineries, nommées Apa pour Archaeal proteasome activators, qui interagissent avec le protéasome archéen 20S. Le projet vise à fournir les premières caractérisations structurales et fonctionnelles de ces machines moléculaires de poids moléculaire >1MDa. La cryo-microscopie électronique (cryo-EM) révélera leurs structures atomiques et leur mode d'assemblage. Leurs différentes activités chaperons et protéases seront examinées in vitro pour comprendre comment elles contrôlent la fonction du protéasome. Pour déterminer les rôles physiologiques des 3 Apa, leurs substrats naturels seront identifiés par purification d’affinité et spectrométrie de masse et testés à l'aide d'essais de dégradation. Enfin, une approche génétique et protéomique incluant la génération de mutants KO et l'expression ectopique des gènes Apa dans diverses conditions de stress sera utilisée pour déterminer le rôle respectif des 3 Apa dans les processus cellulaires fondamentaux ou l’adaptation au stress environnemental. Cette étude intégrée introduira de nouveaux concepts dans la régulation et l'évolution du protéasome en démontrant l'existence d'un système de ciblage complexe différent des systèmes canoniques d'ubiquitine eucaryote.