Interactions moléculaires pour l'assemblage du spliceosome et la régulation de l'épissage alternatif. // molecular interactions governing spliceosome assembly and the regulation of alternative splicing.

Topic description

L'épissage des ARNs est une étape clé de l'expression des génomes, souvent altérée dans les maladies génétiques et les cancers. Cependant, une connaissance détaillée des mécanismes permettant la reconnaissance des sites d'épissage et l'assemblage de la machinerie d'épissage, le spliceosome, sur les introns cibles fait encore défaut.
Cet assemblage met en jeu un réseau complexe d'interactions moléculaires. Dans ce réseau, le facteur d'épissage U2AF2 (U2 Small Nuclear RNA Auxiliary Factor 2 ou U2AF65) joue un rôle central en se liant à une séquence de polypyrimidine en amont du site 3' d'épissage et en permettant le recrutement du facteur U2snRNP sur la séquence de branchement. Pour cela, U2AF2 contacte par son domaine UHM un domaine ULM de l'une des sous-unités de U2snRNP, SF3B1. De façon intéressante ce type d'interaction UHM-ULM (U2AF Homology Motif-UHM Ligand Motif) se trouve également impliquée dans plusieurs autres interfaces au sein du spliceosome, suggérant que ce type d'interaction est utilisé de façon récurrente et spécifique pour la formation du spliceosome et la régulation de l'épissage.
Au laboratoire, nous avons récemment identifié, par une approche de marquage par proximité à la biotin (BioID), de nouvelles protéines interagissant in vivo avec U2AF2. Parmi ces protéines, plusieurs arborent des motifs de type ULM, suggérant qu'elles pourraient être impliquées dans de nouvelles interfaces UHM-ULM pour la formation du spliceosome.
Sur la base de nos résultats préliminaires, le projet de thèse visera à caractériser leur interaction biochimique et fonctionnelle avec U2AF2. Pour cela l'étudiant utilisera des outils de prédiction de structure et mettra en œuvre des techniques biochimiques. Le rôle de ces interactions dans l'épissage sera ensuite recherché en analysant les conséquences de knockdown ou d'expression de formes mutées de ces facteurs sur l'épissage, et en recherchant l'effet de ces facteurs sur la liaison à l'ARN de U2AF2. L'ensemble des résultats obtenus permettra alors de proposer un modèle d'action de ces nouveaux partenaires sur les fonctions de U2AF2 dans l'épissage.
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RNA splicing is a key step in genome expression, often disrupted in genetic diseases and cancers. However, a detailed understanding of the mechanisms enabling splice site recognition and the assembly of the splicing machinery, the spliceosome, onto target introns remains lacking.
Spliceosome assembly onto introns involves a complex network of molecular interactions. Within this network, the splicing factor U2AF2 (U2 Small Nuclear RNA Auxiliary Factor 2 or U2AF65) plays a central role by binding to a polypyrimidine sequence upstream of the 3' splice site and enabling the recruitment of the U2snRNP factor to the branchpoint sequence. To achieve this, U2AF2 contacts, via its UHM domain, an ULM domain of one of the U2snRNP subunits, SF3B1. Interestingly, this type of UHM-ULM (U2AF Homology Motif-UHM Ligand Motif) interaction is also involved in several other interfaces within the spliceosome, suggesting that this type of interaction is used recurrently and specifically for spliceosome formation and splicing regulation.
In our laboratory, we recently identified, using a biotin proximity labeling (BioID) approach, novel proteins that interact in vivo with U2AF2. Several of these proteins display ULM-like motifs, suggesting that they could be involved in novel UHM-ULM interfaces for spliceosome formation.
Based on our preliminary results, this PhD project will aim to characterize their biochemical and functional interaction with U2AF2. To this end, the student will use structure prediction tools and implement biochemical techniques. The role of these interactions in splicing will then be investigated by analyzing the consequences of knockdown or expression of mutated forms of these factors on splicing and by examining the effect of these factors on the binding of U2AF2 to RNA. The combined results will then allow us to propose a model of the action of these new partners on the functions of U2AF2 in splicing.
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Début de la thèse : 01/10/

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Contrats ED : Programme blanc GS-LSaH