L’interaction fonctionnelle entre RNF167 et UBE2D1 et UBE2N est un mécanisme moléculaire impliqué dans l’ubiquitination de la sous-unité GluA2 du récepteur AMPA

Kim Ghilarducci, Valérie C. Cabana, Camille Desroches, Kahina Chabi, Steve Bourgault, Laurent Cappadocia et Marc P. Lussier

Département de Chimie, Centre d’excellence de recherche sur les maladies orphelines-Fondation Courtois (CERMO-FC), Faculté des sciences, Université du Québec à Montréal, Montréal, Qc, Canada

L’ubiquitination est une modification post traductionnelle médiée par une cascade enzymatique impliquant une enzyme activatrice, UBE1, une enzyme conjugatrice, UBE2 et une enzyme ligase, UBE3. Dans la plupart des cas, une UBE2 conjuguée à l’ubiquitine interagira avec une UBE3 pour ajouter une ou plusieurs molécules d’ubiquitine sur une lysine d’un substrat. Dans le laboratoire, nous nous intéressons à l’étude d’une UBE3 ligase à domaine RING, RNF167. Cette enzyme, possédant un domaine transmembranaire et étant localisé aux endosomes et lysosomes, est importante pour le contrôle de la voie endolysosomale. Bien que des substrats pour RNF167 ont été démontrés dans la littérature, l’UBE2 impliquée dans l’ubiquitination de ces substrats n’a pas encore été définie. Ainsi, le projet caractérise l’interaction entre RNF167 et les UBE2s. Nos résultats d’ubiquitination in vitro indiquent que RNF167 peut interagir de façon fonctionnelle avec une dizaine d’UBE2. Ensuite, un essai d’immunofluorescence en cellule entre RNF167 et des UBE2s indique une colocalisation partielle au niveau des endosomes. Un essai biophysique de cinétique d’interaction par SPR démontre que l’interaction entre RNF167 et les UBE2s est transitoire. Une modélisation de l’interaction entre RNF167 et UBE2D1 ou UBE2N donne une indication du mécanisme moléculaire d’interaction. Finalement, un essai d’ubiquitination in vitro effectué avec la sous-unité GluA2 du récepteur AMPA, un des substrats de RNF167, indique que UBE2D1 permet l’ajout d’une première ubiquitine sur GluA2 pour permettre au complexe UBE2N/UBE2V1 de former une chaîne d’ubiquitine sur le substrat. Ainsi, l’étude permet d’améliorer la compréhension des mécanismes moléculaires d’ubiquitination des substrats de RNF167.