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Thèse Année : 2003

CLIP-170 : Interaction with LIS1, Regulation and Involvement in dynein / dynactin functions

CLIP-170 : Interaction avec LIS1, régulations et implication dans le fonctionnement du complexe dynéine/dynactine.

Frédéric Coquelle
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 856377

Résumé

CLIP-170 (Cytoplasmic Linker Protein of 170 kDa) links endosomes to MTs in vitro. It also treadmills at microtubule (MT) plus ends and it is involved in the regulation of MT dynamics in vivo. CLIP-170 has been proposed to mediate MTs interactions with cortical cues and kinetochores. Furthermore, it is thought to mediate the association of dynein/dynactin motor complex to MT plus ends, and it is also known to bind kinetochores in a dynein/dynactin-dependent way, both via its C-terminal domain which contains two zinc finger motifs.
Here we demonstrate colocalization and direct interaction between CLIP-170 and LIS1, a protein implicated in brain development and known to interact directly with dynein and dynactin. We provide evidence that, in mammalian cells, LIS1 recruitment to kinetochores is dynein/dynactin dependent, and recruitment of CLIP-170 on these structures is dependent on its binding site to LIS1, located in the distal zinc finger motif. We found also that LIS1 localizes at growing MT plus ends in a CLIP-170 dependent way. Overexpression of CLIP-170 results in a zinc finger dependent localization of a phospho-LIS1 isoform and dynactin to MT bundles, raising the possibility that CLIP-170 and LIS1 regulate dynein/dynactin binding to MTs. This work suggests that LIS1 is a regulated adapter between CLIP-170 and cytoplasmic dynein.
We studied different point mutations in LIS1 found in Lissencephaly patients. We demonstrated that these point mutations affect protein stability, albeit at different levels, affect folding and in addition the mutated proteins do not properly localize in cells. Protein-protein interactions were also altered with some differences among the mutated proteins. Overall, one single assay is not sufficient to predict the lissencephaly phenotype. However, the averaged sum of the assays results translated to numerical values yielded a correlative phenotypic prediction. Moreover, we mapped domains within LIS1 involved in interaction with MTs.
La CLIP-170 (Cytoplasmic Linker Protein of 170 kDa) est requise, in vitro, pour l'établissement d'un lien statique entre les endosomes et les microtubules (MTs). Elle se localise, in vivo, aux bouts « plus » des MTs en croissance et semble participer ainsi à la capture de ces derniers au cortex cellulaire et aux kinétochores. Elle contribue au contrôle de la dynamique des MTs et semble aussi recruter le complexe moteur dynéine cytoplasmique/dynactine sur les extrémités « plus » des MTs, via son domaine carboxy-terminal. La CLIP-170 s'associe également aux kinétochores d'une façon dépendante du complexe dynéine/dynactine et de son domaine C-terminal. Ce domaine C-terminal contient deux motifs de type « doigt de zinc » (proximal et distal) probablement impliqués dans des interactions avec d'autres protéines.
Nous rapportons ici la démonstration d'une interaction directe entre la CLIP-170 et LIS1, une protéine capable, par ailleurs, d'interagir directement avec le complexe dynéine/dynactine. LIS1 est mutée chez de nombreux patients atteints d'une lissencéphalie de type I et semble jouer le rôle de co-facteur activateur de la dynéine cytoplasmique. Nous avons montré que cette interaction dépendait du doigt de zinc distal de la CLIP-170 et nous avons apporté des éléments indiquant une possible régulation de cette interaction par phosphorylation.
L'étude des fonctions cellulaires potentielles de cette interaction nous a permis de mettre en évidence un enrichissement de LIS1 aux extrémités « plus » des MTs. Elle a fourni des éléments substantiels laissant supposer que cette localisation, comme celle de la dynactine au même endroit, était dépendante du domaine C-terminal de la CLIP-170. Par ailleurs, nous avons démontré que la localisation de la CLIP-170 sur le kinétochore dépendait de son domaine d'interaction avec LIS1, et que le recrutement de LIS1 au même site dépendait du complexe dynéine/dynactine. L'ensemble de ces données suggère que LIS1 constitue un adaptateur entre la CLIP-170 et le complexe moteur dynéine/dynactine.
Parallèlement, nous avons initié l'étude de protéines LIS1 qui présentent chacune une mutation ponctuelle dans diverses régions conservées. Ces mutations ponctuelles ont été découvertes chez des patients atteints d'une lissencéphalie de type I plus ou moins sévère. Par des approches biochimiques, moléculaires et cellulaires, nous avons montré que, selon la sévérité de la maladie, les différentes propriétés de LIS1 (repliement, stabilité, localisations sub-cellulaires, interaction avec ses partenaires et liaison aux MTs) étaient plus ou moins affectées. À l'occasion de cette étude, nous avons également identifié les domaines de LIS1 impliqués dans l'interaction avec les MTs et d'autres partenaires comme les sous-unités catalytiques du PAFAH(I) (Platelet-Activating Factor Acétylhydrolase).
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Dates et versions

tel-00344719 , version 1 (05-12-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00344719 , version 1

Citer

Frédéric Coquelle. CLIP-170 : Interaction avec LIS1, régulations et implication dans le fonctionnement du complexe dynéine/dynactine.. Biologie cellulaire. Université Paris Sud - Paris XI, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00344719⟩
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