L’interface nucléocytoplasmique : de la signalisation au remodelage de la chromatine

Responsable d'équipe : Anne-Catherine SCHMIT

Thème de recherche

Des stress environnementaux et des signaux développementaux induisent dans les cellules une cascade de signaux (forces mécaniques et processus biochimiques) transmis au noyau. Cette signalisation, transmise partiellement via des polymères du cytosquelette, traverse la barrière de l’enveloppe nucléaire, induisant des réponses du noyau (expression de gènes et maintenance du génome). Un intérêt particulier est porté sur la régulation de l’activité centromère/kinétochore permettant une ségrégation équilibrée des chromosomes en mitose. Cependant ces voies de signalisation et les mécanismes de régulation impliqués sont encore très mal comprises dans les cellules de plantes en croissance.

Notre but est de comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans l’activité de cette famille de protéines d’Arabidopsis thaliana conservée chez les Eucaryotes. En plus du rôle de GIP1 et GIP2 dans la constitution et la stabilisation du fuseau mitotique (Janski et al., 2012), elles participent à l’identité et la maintenance des centromères (Batzenschlager et al., 2015). Nous avons aussi identifié plusieurs interactants des GIP, ouvrant la voie vers l’étude de la signalisation de croissance et des voies régulatrices dans lesquelles ces protéines jouent un rôle.

Nous nous proposons de répondre aux questions suivantes :

  1. Quels sont les mécanismes moléculaires GIP-dépendants qui maintiennent l’activité centromérique ?
  2. Comment les GIP et le cytosquelette sont-ils impliqués dans la perception des signaux et leur transduction à l’enveloppe nucléaire ?
  3. Comment les GIP s’associent-elles aux forces mécaniques pour moduler le programme développemental ?

Les projets

  • Les GIP dans la régulation de l'activité de la région centromérique pendant le cycle cellulaire (Marie-Edith CHABOUTE)
  • Les GIP dans la réponse aux stress à l'interface nucléocytoplasmique (Marie-Edith CHABOUTE)
  • Les GIP dans la régulation de l'activité du complexe de nucléation des microtubules (Etienne HERZOG)

Projets en cours

Les GIP dans la régulation de l'activité de la région centromérique pendant le cycle cellulaire

Porteur de projet : Marie-Edith CHABOUTE

Les GIP périnucléaires jouent un rôle majeur dans la cohésion et la maintenance des centromères pendant le cycle cellulaire. Nous recherchons leurs partenaires au niveau des membranes externe et interne de l’enveloppe nucléaire et au niveau des centromères afin de déterminer comment elles participent à un continuum nucléocytoplasmique et à la régulation de l’identité centromérique.

Les GIP dans la réponse aux stress à l'interface nucléocytoplasmique

Porteur de projet : Marie-Edith CHABOUTE

Les GIP sont présentes de part et d’autre de l’enveloppe nucléaire où elles pourraient participer à la transduction de signaux déclenchés par des stress abiotiques. Les phénotypes nucléaires très fortement altérés observés chez les mutants gip1gip2 suggèrent que leur réponse à des stimuli mécanique puisse être altérée. Nous voulons déterminer comment les GIP participent à la réponse à des stress perçus à l’enveloppe nucléaire et notre but est d’identifier les mécanismes sous-jacents.

Les GIP dans la régulation de l'activité du complexe de nucléation des microtubules

Porteur de projet : Etienne HERZOG

Les protéines GIP jouent un rôle essentiel dans le recrutement et/ou l’activation des ?-TuRCs. Ces petites protéines d’environ 7kDa structurées en triple hélice alpha possèdent des sites potentiels de phosphorylation. Nous determinerons comment ces modifications post-traductionnelles peuvent impacter l’activité des proteins GIP appartenant à des complexes de regulation lies au réseaux du cytosquelette.

Membres de l'équipe

Publications

  • BATZENSCHLAGER M, SCHMIT A., HERZOG E., FUCHS J, SCHUBERT V, HOULNÉ G. and CHABOUTE M.

    MGO3 and GIP1 act synergistically for the maintenance of centromeric cohesion.

    Nucleus, 8:98-105, 2017. | PMI10.1080/19491034.2016.1276142 :

  • CHABOUTE M. and BERR A.

    GIP contributions to the regulation of centromere at the interface between the nuclear envelope and the nucleoplasm.

    Frontiers in Plant Science, 7:118, 2016. | PMI26904080 :

  • LERMONTOVA I., SANDMANN M., MASCHER M., SCHMIT A. and CHABOUTE M.

    Centromeric chromatin and its dynamics in plants

    Plant Journal, 83:4-17, 2015. | PMI25976696 :

  • BATZENSCHLAGER M., LERMONTOVA I., SCHUBERT V., FUCHS J., BERR A., KOINI M.A., HOULNÉ G., HERZOG E., RUTTEN T., ALIOUA A., FRANSZ P., SCHMIT A. and CHABOUTE M.

    Arabidopsis MZT1 homologs GIP1 and GIP2 are essential for centromere architecture

    Proceedings of the National Academy of Sciences U S A, 112(28):8656-8660, 2015. | PMI26124146 :

  • BATZENSCHLAGER M., HERZOG E., HOULNÉ G., SCHMIT A. and CHABOUTE M.

    GIP/MZT1 proteins orchestrate nuclear shaping

    Frontiers in Plant Science, 5(Feb 7):29, 2014. | PMI24570680 :

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