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Actualités scientifiques

L’acétylation de PLK4 : un régulateur de la stabilité du génome

L’acétylation du domaine kinase de PLK4 régule la formation normale de 2 centrioles (en vert). Quand cette acétylation n’a pas lieu, des centrioles surnuméraires se forment et la cellule devient anormale.

KAT2A/KAT2B-targeted acetylome reveals a role for PLK4 acetylation in preventing centrosome amplification.

Marjorie Fournier, Meritxell Orpinell6, Cedric Grauffe,w, Elisabeth Scheer, Jean-Marie Garnier, Tao Ye, Virginie Chavant1, Mathilde Joint, Fumiko Esashi, Annick Dejaegere, Pierre Gonczy & Laszlo Tora

Nature Communications December 2016 2016


31 octobre 2016

L'équipe de Laszlo Tora, en partenariat avec l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL, Suisse) ont fait le lien entre des modifications post-traductionnelles de certaines protéines et le bon déroulement de la division cellulaire. Leurs résultats publiés le 31 octobre dans la revue Nature Communications montrent en effet que l’acétylation de la protéine kinase PLK4 conditionne son activité de contrôle des centrosomes, organites essentiels au bon déroulement de la mitose.

 

Les modifications post-traductionnelles en question

Une fois synthétisées, les protéines peuvent subir de petites modifications chimiques appelées modifications post-traductionnelles. Phosphorylation, méthylation, glycosylation, ubiquitination et autres font partie de ces modifications qui entraînent généralement un changement de fonction de la protéine concernée. Parmi elles, l’acétylation (soit l’ajout d’un groupe acétyl) est bien connue pour son rôle sur les protéines histones (protéines de compaction de l’ADN) et son implication dans la régulation des gènes, le cycle cellulaire, la réplication et la réparation de l’ADN. Cette modification touche cependant aussi plusieurs milliers d’autres protéines pour lesquelles son rôle est mal connu. L’équipe de Laszlo Tora s’est concentrée sur les cibles de deux acétyltransférases homologues : KAT2A (GCN5) et KAT2B (PCAF). Ils ont mis en évidence près de 400 protéines acétylées par ces enzymes, parmi lesquelles la protéine kinase PLK4, déjà connue pour son rôle important dans la formation des centrosomes.

 

Le centrosome, siège de la division cellulaire

Lorsqu’elles ne se sont pas en train de se diviser, les cellules animales comportent en général un seul centrosome, lui-même constitué de deux centrioles. Le rôle principal de ces organites consiste à former le fuseau mitotique qui va orienter la répartition des chromosomes lors de la division cellulaire. Alors qu’une multiplication anormale des centrosomes est souvent observée dans les cellules cancéreuses, comprendre les mécanismes précis de régulation de leur formation est donc fondamental et offre potentiellement de nouvelles cibles thérapeutiques.

 

En partenariat avec l’équipe de Pierre Gönczy (EPFL) et d’Annick Dejaegere (IGBMC) les chercheurs de l’équipe de Laszlo Tora ont montré au niveau moléculaire que l’acétylation de PLK4 par KAT2A/2B avait un effet inhibiteur sur son domaine kinase, lui-même impliqué dans le contrôle de la formation des centrosomes. Ce mécanisme est d’ailleurs corroboré par les résultats de la diminution de l’activité acétyltransférase de KAT2A/2B ayant pour effet la production de centrosomes surnuméraires. C’est donc l’acétylation par KAT2A/2B de PLK4 qui régule négativement son activité kinase afin d’empêcher la formation de centrioles excédentaires. Une fois dérégulé, ce mécanisme pourrait être impliqué dans la progression tumorale et donc être la cible de développements thérapeutiques.

 

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