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Rôle et Mécanisme du contrôle de la dégradation d’un régulateur traductionnel, la protéine 4E-BP.

proposé par Odile MULNER-LORILLON , Laboratoire de Biologie Intégrative des Modèles Marins CNRS/UPMC 8227 29680 Roscoff

Projet de stage : La dégradation de 4E-BP, mécanisme de régulation de la traduction découvert par notre équipe dans l’embryon d’oursin, est induite au moment de la fécondation. La dégradation de 4E-BP, par un mécanisme sensible à la rapamycine (inhibiteur de la voie de signalisation m-TOR) libère le facteur d’initiation eIF4E et provoque l’activation de la synthèse protéique et en particulier le recrutement du messager de la cycline B, condition requise pour l’entrée dans les cycles de division du développement précoce des embryons. Nos récents travaux de modélisation en biologie des systèmes (Laurent et al, 2014), ont montré l’importance majeure du mécanisme spécifique de dégradation de 4E-BP à la fécondation. Nous proposons de caractériser biochimiquement ce mécanisme et sa régulation notamment par la voie m-TOR. Considérant le rôle majeur joué par le ratio des protéines eIF4E/4E-BP dans les mécanismes de tumorigénèse et l’intérêt croissant pour la kinase mTOR comme cible thérapeutique dans de nombreux cancers, la compréhension du mécanisme de dégradation dépendant de mTOR de 4E-BP est un challenge de grande importance dans la recherche contre le cancer.

Techniques mises en œuvre par le stagiaire : Le projet repose l’étude de la dégradation de 4E-BP dans des systèmes acellulaires réalisés à partir d’embryons d’oursin. Notre équipe possède déjà la maîtrise de la production de lysats d’embryons reproduisant in vitro l’augmentation de l’activité d’initiation de la traduction post-fécondation. La tâche du stagiaire sera d’adapter ces lysats pour reproduire l’activation après fécondation de la dégradation de 4E-BP spécifiquement sensible à la voie m-TOR. Les oeufs non fécondés serviront comme source de protéine 4E-BP native utilisée comme substrat dans les lysats. La protéine 4E-BP pourra être, si nécessaire, modifiée par phosphorylation sur les sites de la kinase mTOR pour étudier le rôle régulateur de cette voie dans le mécanisme de dégradation. Les extraits seront préparés à partir d’embryons traités in vivo par des inhibiteurs ou activateurs des voies de signalisation (rapamycine pour la voie mTOR, inhibiteurs de la voie ubiquitine/proteasome,….). Les activités de synthèse protéique et le recrutement du messager de la cycline B sur polysomes, seront suivis comme marqueur de l’état physiologique des lysats produits dans les différentes conditions. Ces techniques sont couramment mises en œuvre dans l’équipe.

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