Influence de l'ubiquitylation initiale des substrats SH3 sur leur régulation par la ligase Itch

Abstract

Ce projet de recherche explore un nouveau mécanisme de régulation de l’activité du domaine HECT de la ligase Itch. Ce domaine est responsable de la polyubiquitylation des protéines impliquant le plus souvent leur dégradation par le protéasome. Itch est une ligase de l’ubiquitine de la famille CWH contenant un domaine HECT catalytique en C-terminal, quatre domaines WW, et un domaine C2 N-terminal qui est important pour sa localisation cellulaire. Les ligases CWH interagissent par leur domaine WW avec leurs ligands. Un mécanisme proposé pour ces ligases est que la première molécule d’ubiquitine liée au substrat active le domaine HECT de manière à former une chaine d’ubiquitine sur le substrat. Itch a une particularité dans la famille CWH, car elle possède un domaine riche en proline qui lui permet d’interagir avec plusieurs protéines à domaine SH3. Dans cette étude, nous avons déterminé l’effet de l’ubiquitylation initiale des protéines SH3 sur l’activité du domaine HECT de la ligase Itch, et sur la régulation de ces substrats.

The subject of this research is to reveal a new mechanism of regulation of the Itch ubiquitin ligase through its catalytic HECT domain. The HECT domain is in charge of polyubiquitylating proteins, which is often responsible for their degradation by the proteasome. Itch belongs to the CWH subfamily of ubiquitin ligases, characterized by the presence of C-terminal catalytic HECT domain, four WW domains for ligand binding and a N-terminal C2 domain important for the subcellular localization of the ligase. Attachment of a first ubiquitin moïties to the substrates is proposed to stimulate the ligase activity, promoting the creation of a polyubiquitin chain. Itch is the only member of its subfamily that has been shown to interact and promote the ubiquitylation of SH3 domain-containing proteins through a conserved proline-rich region located upstream of the four WW domains. In this work, we have determined the impact of the addition of a single ubiquitin to SH3 domain-containing proteins on the processivity of the ubiquitylation reaction catalysed by Itch and on the regulation of this class of substrates.