Deciphering the role of ALMS domaincontaining proteins in centrioles biogenesis

Déchiffrer le rôle des protéines à domaine ALMS dans la biogenèse des centrioles Les centrioles sont des structures microtubulaires hautement conservées qui jouent un rôle majeur dans la division ainsi que dans la signalisation cellulaire en formant les cils. Plusieurs pathologies sont associées à des altérations du nombre des centrioles ou de leur capacité à assembler des cils, notamment les cancers et les ciliopathies. Le syndrome d'Alström est une ciliopathie rare liée à des mutations dans un seul gène, appelé alms1, qui code une protéine centriolaire dont la fonction n'est pas encore élucidée. Au cours de ma thèse, j'ai montré que Alms1a et Alms1b, les deux protéines ALMS1 de la drosophile, sont des régulateurs généraux de la duplication du centriole et de l'homéostasie du centrosome. En utilisant la technique de microscopie à expansion (U-ExM), j'ai caractérisé la localisation d’Alms1a et Alms1b avec une résolution sans précédent. J'ai montré qu'elles sont toutes les deux localisées à l'extrémité proximale des centrioles mais avec des dynamiques spatio-temporelles différentes. Alms1a est une protéine du matériel péricentriolaire (PCM) interne qui se localise à l'extrémité proximale des centrioles au début de leur assemblage dans les trois tissus analysés, la lignée germinale mâle, les neuroblastes et le blastoderme embryonnaire, tandis qu'Alms1b n'est détectée aux centrioles matures que dans certains de ces tissus. J'ai montré que la perte aiguë d'Alms1a et b, suite à l’expression d’un ARN interférant (RNAi), est associée à un échec complet de la duplication du centriole dans les trois tissus analysés, tandis que leur perte chronique, dans un double mutant KO, conduit à un désengagement précoce des centrioles et à une altération du recrutement du PCM dans la lignée germinale mâle. Enfin, j'ai placé Alms1 dans la hiérarchie moléculaire aboutissant à la duplication des centrioles. Ce processus hautement contrôlé et conservé implique la phosphorylation d'Ana2 (STIL chez les mammifères) par Plk4, ce qui conduit au recrutement de Sas-6, la protéine constitutive du cartwheel, et ainsi à la formation du procentriole. J'ai montré que la perte aiguë d'Alms1a et b ne modifie pas le recrutement de Plk4 mais altère celui d’Ana2 au niveau du site de duplication, ce qui entraîne l'absence de recrutement de Sas-6. Dans l'ensemble, mon travail montre que Alms1a et b sont de nouveaux acteurs dans l'initiation de la formation du cartwheel et de l'assemblage du PCM chez la drosophile. Il suggère également que Alms1a et b sont impliquées dans le réglage fin de l'activité d'Ana2 au niveau des procentrioles.