Structural studies of the cytoplasmic dyneins and the BicD2 cargo adaptor

Études structurales des dynéines cytoplasmiques et de l'adaptateur cargo BicD2

Robert Fagiewicz (1)

1 IGBMC - Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire

Cytoplasmic dyneins drive the majority of the retrograde microtubule transport events in eukaryotic cells. Cytoplasmic dynein-1 is involved in cell division, transport of organelles and vesicles, brain and muscle development, while cytoplasmic dynein-2 facilitates flagella assembly in mammalian cells. In the developing cortex, dynein-1, dynactin, and the BicD2 cargo adaptor are recruited to the nucleus, to move it from the apical to the basal side of the neocortex. The BicD2 cargo adaptor is an elongated, flexible linker protein mediating interaction with the minus-end directed dynein motor, the plus-end motor kinesin-1, nuclear pore components, RNA, and viral particles. This work focuses on two fundamental aspects of dynein-mediated transport : how does dynein generate force for movement via linker remodeling, and second how does human cargo adaptor BicD2 mediates the interaction with its cargo.

Les dynéines cytoplasmiques dirigent la majorité des événements de transport rétrograde des microtubules dans les cellules eucaryotes. La dynéine cytoplasmique-1 est impliquée dans la division cellulaire, le transport des organelles et des vésicules, le développement du cerveau et des muscles, tandis que la dynéine cytoplasmique-2 facilite l'assemblage des flagelles dans les cellules de mammifères. Dans le cortex en développement, la dynéine-1,la dynactine et l'adaptateur de cargaison BicD2 sont recrutés vers le noyau, pour les déplacer du côté apical vers le côté basal du néocortex. L'adaptateur de cargaison BicD2 est une protéine de liaison allongée et flexible qui interagit avec le moteur dynéine dirigé vers l'extrémité négative, le moteur kinésine-1 dirigé vers l'extrémité positive, les composants du pore nucléaire, l'ARN et les particules virales. Ce travail se concentre sur deux aspects fondamentaux du transport médié par la dynéine : comment la dynéine génère-t-elle la force nécessaire au mouvement via le remodelage de la liaison, et comment l'adaptateur de cargaison humain BicD2 médiatise-t-il l'interaction avec sa cargaison ?

Mots clés: Dynein-1; Dynéin-2; BicD2; CryoEM; Biophysics

Mots clés: Dynéine-1; Dynéine-2; BicD2; CryoEM; Biophysique

Domaines: Médecine humaine et pathologie

Robert Fagiewicz. Structural studies of the cytoplasmic dyneins and the BicD2 cargo adaptor. Human health and pathology. Université de Strasbourg, 2022. English. ⟨NNT : 2022STRAJ003⟩. ⟨tel-03684694⟩