Structural and mechanistic basis of the activity and regulation of the mitochondrial rhomboid protease parl

Authors: Vijey Jeyaraju, Danny
Advisor: Pellegrini, Luca
Abstract: Le travail présenté dans cette étude a été réalisé au laboratoire du Dr. Luca Pellegrini, qui se concentre sur les mécanismes régulant la dynamique mitochondriale. Dans ce contexte, mon travail s'est focalisé sur la protease rhomboïde Parl, un régulateur essentiel de l'apoptose, de la morphologie mitochondriale et du métabolisme et qui a été impliquée dans la maladie de Parkinson. Au cours de ce travail, nous avons adopté une approche en deux points pour comprendre les bases structurelles et mécanistiques de l'activité protéolytique de Pari et de sa régulation. Dans une première approche, nous avons réalisé une analyse de la structurefonction basée sur un modèle d'homologie pour identifier les déterminants structurels de Pari. L'identification d'un événement de coupure protéique (clivage- Y) qui génère une nouvelle forme de Pari présentant une structure à six segments transmembranaires à partir de la structure classique à 6+1 segments transmembranaires nous a servi de base pour cette étude. Nos résultats montrent des similarités de structure entre la protéine rhomboïde d'origine bactérienne GlpG and Pari. Cependant, Pari semble utiliser une catalyse par triade par opposition à la catalyse par dyade opérée par les rhomboïdes GlpG. Le clivage y perturbe la triade et rend ainsi Pari protéolytiquement inactif. Ainsi, notre étude a identifiée la régulation de la fonction de Pari par l'élimination protéolytique de son activité, ce que nous avons publié dans le journal Cell Death & Differentiation. Dans une seconde approche, nous nous sommes penché sur la validité d'un communiqué publié dans Nature (Chao et al., 2008) qui suppose un rôle pour la protéine HAX1 en tant que protéine présentatrice de substrat pour Pari. En effet, plusieurs faisceaux de preuves n'étaient pas cohérents avec les résultats de cette étude. Nos résultats montrent que Pari et HAX1 sont confinés dans des souscompartiments cellulaires distincts et que l'interaction observée in vitro n'est qu'un artefact. Ainsi in vivo, HAX1 ne peut pas contribuer à la régulation de la protéolyse 2opérée par Pari. Notre étude a contesté les résultats de Chao et al., et a été publiée dans un article de fond dans le journal Cell Death & Differentiation. Enfin, il est important de mentionner qu'au cours de mon doctorat j'ai été le coauteur d'une revue (Jeyaraju et al., BBA 2009) et de deux articles de recherche à travers des collaborations avec les laboratoires du Dr Toth (Lavoie et al., J.Neuroscience, 2011 ) et du Dr Shore (Warr et al., JBC, 2011 ).
Document Type: Thèse de doctorat
Issue Date: 2012
Open Access Date: 18 April 2018
Permalink: http://hdl.handle.net/20.500.11794/23571
Grantor: Université Laval
Collection:Thèses et mémoires

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