β-catenin function is determined co-translationally by its partners

La fonction de la β-caténine est déterminée co-traductionnellement par ses partenaires Β-caténine localisée au niveau des jonctions adhérentes est stable, tandis que celle présente dans le cytoplasme est rapidement liée et dégradée par le complexe de destruction, composé d'APC, d'Axin1 et de GSK3β. En présence de Wnt, cependant, le complexe de destruction est inactivé et la β-caténine cytoplasmique est stabilisée, pouvant ainsi pénétrer dans le noyau pour activer la transcription des gènes cibles. Nous avons effectué un dépistage à grande échelle par smFISH (Single Molecule Fluorescence In Situ Hybridization) et il a révélé que les ARNm de la β-caténine ont une localisation cytoplasmique inhabituelle : ils s'accumulent en foyers qui ne sont ni des P-bodies ni des granules de stress. Ces foyers d'ARNm contiennent le complexe de destruction et la protéine β-caténine naissante, et que ces foyers se dissolvent lors de l'activation de la voie Wnt. Ils fonctionnent ainsi comme des usines de traduction régulées qui favorisent la dégradation co-translationnelle de la β-caténine. L'immunoprécipitation de l'APC et de l'Axin1 suivie du séquençage de l'ARN a confirmé que le complexe de destruction se lie aux ARNm de la β-caténine. Ces interactions ont été abolies par l'inhibition de la traduction, ce qui indique que l'APC et l'Axin1 se lient à la protéine β-caténine naissante plutôt qu'à son ARNm directement. In situ, les foyers d'ARNm de la β-caténine disparaissaient lors de l'inhibition de la traduction. Cela suggère qu'ils se forment par condensation des polysomes, induite par les interactions multivalentes que l'APC établit avec la β-caténine naissante. Les données précédentes démontrent que la dégradation de la β-caténine est déterminée pendant sa synthèse par le ribosome, mais elles n'expliquent pas comment un pool de β-caténine échappe à la dégradation pour atteindre l'E-cadhérine à la membrane plasmique. Nous avons émis l'hypothèse que les cellules pourraient avoir un deuxième pool d'ARNm de la β-caténine spécialisé dans la synthèse de la β-caténine de la membrane plasmique. En effet, l'immunoprécipitation de l'E-cadhérine suivie du séquençage de l'ARN a révélé une association avec l'ARNm de la β-caténine, qui dépend également de la traduction. De plus, des expériences de marquage de l'ARNm de la β-caténine avec l'APC et l'E-cadhérine ont montré que certains ARNm co-localisaient avec l'APC dans le cytoplasme, tandis que d'autres se localisaient à la membrane plasmique avec l'E-cadhérine. Ces données montrent que grâce à des interactions co-translationnelles distinctes, l'ARNm de la β-caténine génère deux types de polysomes qui se séparent spatialement dans la cellule pour synthétiser des protéines identiques ayant des destins et des fonctions différentes. Nous appelons ce mécanisme innovant le tri des polysomes. Nos expériences à l'échelle du génome suggèrent que plusieurs ARNm pourraient être soumis au tri des polysomes, offrant ainsi un mécanisme original pour réguler les protéines multifonctionnelles.