Résumé
Les septines sont de protéines du cytosquelette présentes chez la plupart des eucaryotes et interagissant avec les membranes. Elles polymérisent en hétérocomplexes linéaires non polaires qui, à leur tour, forment des structures supramoléculaires telles que des filaments ou des anneaux qui sont essentielles à leur rôle. Un exemple paradigmatique d'assemblage de septines est le collier de septines au niveau du col du bourgeon de la levure bourgeonnante. Cette structure permet le recrutement de nombreux protéines de cytokinèse au site de division, y compris les composants de l'anneau contractile d'actomyosine (CAR), le principal moteur de la cytokinèse. À la sortie de la mitose, le collier de septines est remodelé en deux anneaux parallèles qui enserrent le CAR, un processus connu comme la scission de l'anneau de septines (SRS). Notre équipe a récemment montré que la présence de septines entrave la contraction du CAR et la cytokinèse. En plus, le SRS ou le désassemblage des septines du site de division est un prérequis essentiel pour la constriction du CAR. Le SRS est déclenché par une cascade de kinases appelée Mitotic Exit Network (MEN) par un mécanisme inconnu, indépendant de son rôle dans la sortie mitotique. Notre équipe a mis en évidence que le dernier effecteur du MEN, la phosphatase Cdc14, est un acteur majeur dans le SRS. Le but de ma thèse a été de comprendre si et comment cet événement essentiel de la cytokinèse est contrôlé par phosphorylation/déphosphorylation. En utilisant des mutants affectant le SRS, j'ai montré que le rôle de Cdc14 dans la SAS peut être expliqué par la déphosphorylation et l'activation des MEN kinases Cdc15 et Mob1-Dbf2, ce qui suggère que la phosphorylation des septines ou de ses régulateurs, en plus des déphosphorylations dépendantes de Cdc14, peut conduire au SRS lors de la cytokinèse. Dans une analyse phosphoprotéomique récente réalisée au cours de la sortie mitotique chez la levure, plusieurs phospho-sites dans les septines et ses interacteurs ont été identifié. De nombreuses phosphorylations apparaissent soudainement avec le SRS et pourraient jouer un rôle dans ce processus. Pendant mon Doctorat, j'ai étudié le rôle potentiel de ces modifications dans le SRS. Pour cela, j'ai généré des mutants empêchant ou imitant la phosphorylation des septines Shs1, Cdc11, Cdc10 et Cdc3 et de deux protéines de cytokinèse, Chs2 et Hof1. J'ai découvert que des phosphorylations spécifiques des septines Shs1, Cdc11 et Cdc3 et de Hof1, ainsi que la déphosphorylation de Chs2, contribuent à la réorganisation des septines à la sortie de la mitose. J'ai étudié plus en détail la fonction de la phosphorylation de Hof1 par la kinase MEN Dbf2-Mob1 dans ce processus, et j'ai montré que Hof1 joue un rôle actif dans le SRS lors de sa translocation MEN-dépendante du collier de septines vers le CAR. En plus, j'ai découvert que son domaine F-BAR liant la membrane est nécessaire pour cette fonction, ce qui suggère que Hof1 peut modifier localement la membrane plasmique au niveau du site de division pour provoquer le désassemblage des filaments de septines et la transition vers la conformation en double anneau. Enfin, en utilisant des essais de reconstitution in vitro, j'ai découvert que Hof1 rassemble les filaments de septines en grands réseaux, tandis que la phosphorylation de Hof1 a un impact négatif sur cette activité. En plus d’étudier ces phosphorylations, j'ai effectué une analyse par spectrométrie de masse sans marquage afin d'identifier les protéines qui interagissent différemment avec les septines avant et après le SRS. J'ai pu identifier plusieurs protéines candidates qui pourraient contribuer au remodelage des septines pendant la cytokinèse. Leur implication potentielle dans le SRS sera étudiée à l'avenir. Dans l'ensemble, mes données ont contribué à mettre en lumière les mécanismes moléculaires sous-jacent à la régulation de la SRS, essentielle à la cytokinèse chez la levure.