Direction des sciences du vivant

Le centrosome est le centre organisateur des microtubules dans la plupart des cellules animales. Plus d'un siècle après sa découverte, les données moléculaires et fonctionnelles au sujet de cet organite ne cessent d'augmenter, cependant plusieurs de ses fonctions restent encore mal définies.
Notre travail repose sur l'existence d'un anticorps monoclonal anti-centrosome, l'Ac6C6, qui a permis d'isoler un clone d'ADNc codant pour une nouvelle protéine centrosomale (la protéine U). Afin de participer à l'effort collectif de compréhension de la structure et de la fonction du centrosome, nous nous sommes attachés à réaliser une caractérisation moléculaire et fonctionnelle de cette nouvelle protéine.
Nous avons tout d'abord effectué dans différents systèmes, humains et murains, la caractérisation des ADNc et du gène codant pour cette protéine. Le maximum de données ayant été obtenues chez l'homme, c'est dans cet organisme que nous avons poursuivi notre étude. Nous avons ainsi reconstruit la structure introns / exons complète du gène U humain (Uh). Grâce à des recherches dans les banques de données informatisées, nous avons également identifié et caractérisé les gènes codant pour deux autres protéines U différentes. Nous avons alors nommé ces trois gènes, ainsi que les protéines correspondantes, Uh1, Uh2 et Uh3. C'est la protéine Uh2 qui est reconnue par l'Ac6C6. Les gènes et les protéines Uh présentent de fortes homologies de structure et de séquence et coexistent dans différentes espèces. Les protéines Uh possèdent également comme signature caractéristique une richesse en résidus tryptophane. Par la suite, nous avons fait produire des anticorps dirigés contre chaque protéine Uh. En immunofluorescence, nous avons observé que les protéines U se localisent au centrosome, plus précisément au niveau du matériel péricentriolaire. Enfin, nous avons également établi la localisation centrosomale de la protéine Uh1 fusionnée avec la GFP. Ainsi, nous pensons avoir identifié une nouvelle famille de protéines controsomales.
Nous avons par la suite réalisé une étude fonctionnelle des protéines Uh en inhibant leur expression par la technique des petits ARN interférentiels. Cette inhibition entraîne une forte mortalité cellulaire apoptotique qui survient principalement quand les cellules sont en télophase. De plus, la perte des protéines Uh2 et Uh3 semble avoir pour conséquence l'augmentation de la production de la protéine Uh1. La mort cellulaire que nous observons survient de deux façons différentes. Les deux cellules filles meurent soit en même teemps, soit de façon asymétrique (une cellule fille meurt alors que l'autre peut quelques fois initier une nouvelle division cellulaire). Nous nous sommes plus particulièrement intéressé à ce phénotype de mort asymétrique, et il semble qu'il soit relié à un phénomène plus général d'asymétrie de la division des cellules. Ainsi, les protéines Uh interviendraient dans la division cellulaire.

Centrosome is the major microtubule organizing center of animal cells. More than one century after its discovery, molecular and functional data about this organelle are significant, however several of its functions remain still badly defined.
Our work rests on the existence of an anti-centrosome monoclonal antibody, mAb6C6, who allowed isolating a cDNA clone coding for a new centrosomal protein (the U protein). In order to take part in the collective effort of comprehension of centrosome structure and function, we decided to carry out a molecular and functional characterization of this new protein.
Firstly, we characterized in various systems, human and murine, cDNA and gene which code for this protein. The maximum data having been obtained in human, we decided to continue our study in this organism. We thus defined the intron / exon structure of human gene U (Uh). In addition, thanks to research in data banks, we identified and characterized genes coding for two other different U proteins. We then named these genes, as well as corresponding proteins, Uh1, Uh2 and Uh3. It is Uh2 protein which is recognized by mAb6C6. Genes and Uh proteins present strong homologies of structure and sequence, furthermore they coexist in various species. Uh proteins also have a characteristic signature which corresponds to a wealth in tryptophan residues. Thereafter, antibodies directed against each Uh protein have been produced. By immunofluorescence, we observed that Uh proteins are located at centrosome, more precisely within the pericentriolar material. Lastly, we also established the controsomal localization of a fusion product between the Uh1 protein and the GFP. We think that we identified a new centrosomal protein family.
Secondly, we made a functional study of Uh proteins by inhibiting their expression using the small interferential RNA technique. This inhibition involves a strong apoptotic cellular mortality which occurs mainly when cells are in telophase. Moreover, the loss of one Uh2 and Uh3 proteins seems to induce an increasing production of protein Uh1. The cellular death that we observe occurs in two different ways. The two daughter cells die either at the same time, either in an asymmetrical way (a daughter cell dies, whereas the other can sometimes initiate a new division). We focused our attention more particularly on this asymmetrical death phenotype. It seems to be connected to a more general phenomenon of asymmetric cell division. So, Uh proteins seems to be involved in cell division.