Functional characterization of TCTP and CSN4 during cell cycle progression and mitotic growth in Arabidopsis thaliana
Caractérisation fonctionnelle de TCTP et CSN4 dans la régulation de la progression du cycle cellulaire et de la croissance mitotique chez Arabidopsis thaliana
Résumé
In plants as in animals, organ size is a crucial characteristic achieved by cell proliferation, growth, differentiation and death Those processes are precisely monitored and many of their key regulators are conserved in all eukaryotes. Among them, TRANSLATIONNALY CONSERVED TUMOR PROTEIN (TCTP) is known to play an essential role in organ development. My thesis aims at specifying the pathway leading TCTP to control cell cycle progression in Arabidopsis thaliana. CSN4, a sub-unit of the CONSTITUTIVE PHOTOMORPHOGENESIS 9 SIGNALOSOME (CSN) , was identified as a TCTP interactor. CSN regulates the activity, the assembling and the stability of CULLIN-RING UBIQUITIN LIGASES (CRLs), a major class of E3-ubiquitine ligases. Hence, CRLs are implicated in protein degradation through the ubiquitin/proteasome system and more notably in the degradation of key cell cycle regulators. Firstly, I characterized the physical interaction between TCTP and CSN4. I demonstrated that this interaction takes place outside of the CSN holocomplex. Then, I showed that csn4 mutants are delayed during embryogenesis in similar way to tctp mutants, even if the delay remains less important. Finally, I highlighted defaults in the expression levels of several key cell cycle regulators in those mutants. The defects are limited to regulators of the G1/S transition in tctp mutants whereas they are much more diverse in csn4 mutants. I also led a global proteomic study showing an enrichment in proteins linked to translation in both proteins upregulated in tctp mutants and down-regulated in csn4 mutants. My PhD work enriches the current level of knowledge on how TCTP regulates the cell cycle's G1/S transition in association with CSN4 . It opens new questions and perspectives on the implication of key cell cycle regulators such as CYCD6;1, CYCD7;1 and KRP6 and on the link between this pathway and the regulation of protein translation.
Chez les plantes comme chez les animaux, la taille des organes est une caractéristique cruciale dépendant de différents processus que sont la prolifération, la croissance, la différentiation et la mort cellulaires. Ces processus sont très précisément contrôlés et beaucoup de leurs régulateurs clefs sont fortement conservés chez les eucaryotes. Parmi eux, TRANSLATIONNALLY CONTROLLED TUMOR PROTEIN (TCTP), une protéine régulée lors de sa traduction, est connue pour jouer un rôle essentiel dans le développement des organes. Ma thèse vise à préciser la voie d'action de TCTP sur la progression du cycle cellulaire chez Arabidopsis thaliana. CSN4, une sous-unité du complexe CONSTITUTIVE PHOTOMORPHOGENESIS 9 SIGNALOSOME (CSN), a été identifiée comme interacteur de TCTP. Le complexe CSN régule l'activité, l'assemblage et la stabilité des complexes CULLIN-RING UBIQUITIN LIGASES (CRL), une classe majeure d'E3-ubiquitine ligases. Les CRL sont donc impliqués dans la dégradation par la voie Ubiquitine/protéasome de nombreux substrats dont des régulateurs clefs du cycle cellulaire. J'ai tout d'abord caractérisé l'interaction physique entre AtTCTP et AtCSN4 et montré que celle-ci se fait en dehors du complexe CSN. J'ai ensuite caractérisé l'existence, chez les mutants csn4, d'un délai embryonnaire semblable, bien que nettement moins important, à celui observé chez les mutants tctp. Enfin, j'ai mis en évidence que des défauts d'expression de régulateurs clefs du cycle cellulaire : uniquement chez des régulateurs de la transition G1/S (CYCD7;1 et KRP6) pour les mutants tctp et beaucoup plus variés chez les mutants csn4. J'ai également mené une étude protéomique globale montrant un enrichissement de protéines impliquées notamment dans la traduction à la fois parmi celles surexprimées chez tctp et celles sous-exprimées chez csn4. Les travaux durant ma thèse apportent de nouvelles connaissances sur les mécanismes par lesquels TCTP régule la transition G1/S du cycle cellulaire en association avec CSN4 et ouvrent sur de nouvelles questions et perspectives notamment sur l'implication de régulateurs clefs du cycle comme CYCD7;1 et KRP6 ou le lien avec la régulation de la traduction des protéines.
Origine : Version validée par le jury (STAR)