La voie de signalisation TOR dans le contrôle de la traduction

Responsable d'équipe : Lyubov RYABOVA

Thème de recherche

Notre équipe s’intéresse à la mise en évidence des liens existant entre les signaux environnementaux (virus, phytohormones) et les processus cellulaires fondamentaux—traduction des ARNm, croissance des plantes. Une voie de signalisation clé, qui relie les signaux environnementaux au programme de croissance cellulaire, est la voie de la protéine kinase Target of Rapamycin (TOR) qui contrôle l’initiation de la traduction chez les mammifères. Sensibles aux mitogènes et à la disponibilité en nutriments/énergie, la kinase TOR est l’élément clé d’un réseau de signalisation contrôlant la croissance, la prolifération et la survie cellulaire.
Les uORF (upstream ORF ou ORF amont), présentes à l’extrémité 5’ non traduite de l’ARNm, sont considérées comme des répresseurs majeurs de la traduction. Les uORFs sont importantes pour réguler l’expression de gènes codant pour des protéines régulatrices comme les cytokines, les facteurs de croissance, les protéines kinases et des facteurs de transcription. Chez les plantes, les uORF sont sous le contrôle de TOR. La traduction des ARNm contenant les uORF dépend d’un mécanisme de réinitiation loin d’être complètement élucidé chez les eucaryotes. Nous étudierons la répression de l’initiation de la traduction par les uORF et le rôle de TOR dans l’activation de ce processus.
Nous étudions également les mécanismes régulant l’initiation de la traduction régulée par TOR pour permettre la mise au point de stratégies de lutte contre les désordres métaboliques chez les plantes et les animaux. Les éléments intermédiaires, qui font le lien entre les effecteurs en amont de TOR et l’activation de TOR, seront aussi recherchés grâce à la combinaison de méthodes biochimiques, génétiques et pharmacologiques.
La protéine TAV du virus de la mosaïque du chou-fleur (CaMV), qui active la traduction virale via l’activation de TOR, est un excellent modèle pour l’étude des mécanismes de réinitiation. À ces fins, notre recherche se focalise sur les mécanismes par lesquels le CaMV détourne les voies cellulaires afin d’assurer la traduction non canonique de son ARN polycistronique 35S grâce à un mécanisme de réinitiation régulée.

Nos programmes de recherche sont en partie financés par des programmes internationaux (Marie-Curie) et nationaux (ANR).

Projets

Rôle de TOR dans la réinitiation de la traduction chez les plantes

Nous avons mis en évidence un enrichissement important en uORF dans les ARN codant des régulateurs des cellules souches végétales. Nous étudierons (ici) la répression de la traduction par les uORF et le rôle de TOR dans la régulation de ce processus dans le méristème apical caulinaire, un tissu spécialisé contenant une niche de cellules souches et responsable du développement de la partie aérienne des plantes. TOR est aussi sous le contrôle de l’auxine, une hormone végétale, suggérant une fonction TOR-dépendante dans le contrôle du niveau de protéines régulatrices de l’activité des cellules souches qui sera testée dans ce projet. Nos objectives sont de comprendre de la fonction TOR-dépendante de l’auxine dans la régulation de l’activité de la niche de cellule souche dans le méristème apical caulinaire.

Rôle de TOR dans l’initiation de la traduction dépendant de la coiffe

Chez les mammifères, TOR contrôle l’efficacité de la traduction en atténuant l’effet répressif des protéines qui se lient à eIF4E (4E-BPs) sur l’initiation de la traduction dépendant de la coiffe. TOR régule l’activité du complexe protéique de liaison à la coiffe (CBC) en inactivant des protéines répresseurs. Le rôle de TOR dans l’initiation de la traduction dépendant de la coiffe reste à clarifier chez les plantes. Nous décrirons de nouvelles protéines inhibitrices de la traduction chez les plantes et cherchons à déterminer leur impact sur l’initiation coiffe-dépendante et la prolifération cellulaire. Nous voulons déterminer comment les plantes utilisent TOR pour réguler la traduction chez les plantes.

Membres de l'équipe

Choix de publications

  • MANCERA-MARTÍNEZ E., DONG Y., MAKARIAN J., SROUR O., THIÉBEAULD O., JAMSHEER M., CHICHER J., HAMMANN P., SCHEPETILNIKOV M. and RYABOVA L.

    Phosphorylation of a reinitiation supporting protein, RISP, determines its function in translation reinitiation

    Nucleic Acid Research, , 2021. | DOI : doi.org/10.1093/nar/gkab501DOI logo

  • LUKHOVITSKAYA N. and RYABOVA L.

    Cauliflower mosaic virus transactivator protein (TAV) can suppress nonsense-mediated decay by targeting VARICOSE, a scaffold protein of the decapping complex.

    Scientific Reports, 7042, 2019. | DOI : 10.1038/s41598-019-43414-0DOI logo

  • SHCHEPETILNIKOV M. and RYABOVA L.

    Recent Discoveries on the Role of TOR (Target of Rapamycin) Signaling in Translation in Plants

    Plant Physiology, 176(2):1095–1105, 2018. | DOI : 10.1104/pp.17.01243DOI logo

  • SHCHEPETILNIKOV M., MAKARIAN J., SROUR O., GELDREICH A., YANG Z., CHICHER J., HAMMANN P. and RYABOVA L.

    GTPase ROP2 binds and promotes activation of target of rapamycin, TOR, in response to auxin

    EMBO Journal, 36:886-903, 2017. | DOI : 10.15252/embj.201694816DOI logo

  • SHCHEPETILNIKOV M., DIMITROVA M., MANCERA-MARTINEZ E., GELDREICH A. and RYABOVA L.

    TOR and S6K1 promote translation reinitiation of uORF-containing mRNAs via phosphorylation of eIF3h.

    EMBO Journal, 32(8):1087-1102, 2013. | DOI : 10.1038/emboj.2013.61DOI logo