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CGM - Département Régulation et Compartimentation des Fonctions Cellulaires

Biogénèse et fonctionnement des complexes respiratoires mitochondriaux

Responsable : G. DUJARDIN

ligne séparation   MàJ : 28/11/11

 

mitochondries

Les mitochondries en réseau dans des cellules de levure

L'équipe

Geneviève Dujardin, Directeur de Recherche, CNRS

Bernard Guiard, Directeur de Recherche, CNRS

Brigitte Meunier, Chargé de Recherche, CNRS

Cristina Panozzo, Maître de Conférences, Paris-Sud 11

Jelena Ostojic, Doctorante

Cindy Vallières, Doctorante, Allocataire

Adresse

CNRS

Centre de Génétique Moléculaire

Avenue de la Terrasse - Bât. 26

91198 GIF-SUR-YVETTE Cedex

FRANCE

Téléphone : 33 (0)1 69 82 31 69

Télécopie : 33 (0)1 69 82 31 60

Notre recherche

La chaîne respiratoire, composée de cinq complexes enzymatiques ancrés dans la membrane interne mitochondriale produit, dans les cellules animales, environ 90% de l’ATP, soit, chez l’homme, plus de 65 kg d’ATP par jour par personne. La demande constante en énergie pour le maintien du métabolisme est tâche exigeante. Un mauvais fonctionnement de la chaîne respiratoire a des conséquences sévères pour les cellules, et est responsable, chez l’homme, de diverses maladies métaboliques, et pourrait jouer un rôle dans le développement de maladies neurodégénératives et de cancers.

vue moléculaire du complexe III

Le complexe III

La biogenèse des complexes respiratoires multiprotéiniques d’origine génétique mixte, nucléaire et mitochondriale, est un processus compliqué qui requière de nombreux facteurs auxiliaires. Les sous-unités d’origine nucléaire sont synthétisées dans le cytoplasme, puis importées dans la mitochondrie, où elles doivent être agencées de façon précise avec les sous-unités d’origine mitochondriale et avec leurs différents co-facteurs. Pour étudier la biogenèse de ces complexes, ainsi que leur fonctionnement, nous utilisons la levure S. cerevisiae, comme modèle des cellules d’eucaryotes supérieurs et nous combinons des approches de génétique moléculaire et de biochimie. Notre équipe étudie les mécanismes moléculaires des voies d’import dans la mitochondrie, le rôle des facteurs auxiliaires, appelés Oxa1, Rmd9 et Bsc1, dans l’assemblage des complexes respiratoires, et l’activité  de ces complexes, en particulier le complexe III et l’impact de petites modifications de sa structure.

En savoir plus sur les trois thématiques développées par l'équipe

puce Thématique "Assemblage des complexes respiratoires" : G. Dujardin

puce Thématique "Import des protéines mitochondriales" : B. Guiard

puce Thématique "Fonctionnement des complexes respiratoires" : B. Meunier

Publications sélectionnées depuis 2007

Trouillard, M., Meunier, B., Rappaport, F. (2011) Questioning the functional relevance of mitochondrial supercomplexes by time-resolved analysis of the respiratory chain. Proc Natl Acad Sci U S A., 108 (45) E1027-34.

Glatigny, A., Mathieu, L., Herbert, CJ., Dujardin, G., Meunier, B., Mucchielli-Giorgi, MH. (2011) An in silico approach combined with in vivo experiments enables the identification of a new protein whose overexpression can compensate for specific respiratory defects in Saccharomyces cerevisiae. BMC Syst Biol, 5 (1) 173.

Vallières, C., Trouillard, M., Dujardin, G., Meunier, B. (2011) Studying the deleterious effect of the QoI resistance mutation G143A in the intron-containing cytochrome b gene and the by-pass mechanisms. Appl Environ Microbiol, 77 (6) 2088-93.

Mathieu, L., Marsy, S., Saint-Georges ,Y., Jacq, C., Dujardin, G. (2010) A transcriptome screen in yeast identifies a novel assembly factor for the mitochondrial complex III. Mitochondrion, 77 (6) 2088-93.

Corvest, V., Murrey, DA., Bernard, DG., Knaff, DB., Guiard, B., Hamel, PP. (2010) C-type CytochromeAssembly in Saccharomyces cerevisiae: A Key Residue for Apocytochrome C1/Lyase Interaction. Genetics, 186 (2) 561-71.

Mathieu, L., Bourens, M., Marsy, S., Hlavacek, O., Panozzo, C. and Dujardin, G. (2010) A mutational analysis reveals new functional interactions between domains of the Oxa1 protein in Saccharomyces cerevisiae. Mol Microbiol, 75 (2) 474-88.

Panozzo, C., Bourens, M., Nowacka, A. and Herbert, C.-J. (2010) Mutations in the C-terminus of the conserved NDR kinase, Cbk1p of Saccharomyces cerevisiae, make the protein independent of upstream activators. Mol Genet Genomics, 283 (2) 111-22.

Nouet, C., Truan, G., Mathieu, L. and Dujardin, G. (2009) Functional Analysis of Yeast bcs1 Mutants Highlights the Role of Bcs1p-Specific Amino Acids in the AAA Domain. J Mol Biol, 388 (2) 252-61.

Bourges, I., Mucchielli, M.-H., Herbert, C.-J., Guiard, B., Dujardin, G. and Meunier, B. (2009) Multiple Defects in the Respiratory Chain Lead to the Repression of Genes Encoding Components of the Respiratory Chain and TCA Cycle Enzymes. J Mol Biol, 23 (1) 23-42.

Baker, M. J., Webb, C. T., Stroud, D. A., Palmer, C. S., Frazier, A. E., Guiard, B., Chacinska, A., Gulbis, J. M. and Ryan, M. T. (2009) Structural and functional requirements for activity of the Tim9-Tim10 complex in mitochondrial protein import. Mol Biol Cell, 20 (3) 769-79.

Fisher, N. and Meunier, B. (2008)  Molecular basis of resistance to cytochrome bc1 inhibitors. FEMS Yeast Res 8 (2) 183-192.

Wagner, K., Gebert, N., Guiard, B., Brandner, K., Truscott, K.-N., Wiedemann, N., Pfanner, N. and Rehling, P. (2008) The Assembly Pathway of the Mitochondrial Carrier Translocase Involves four Preprotein Translocases. Mol Cell Biol, 28 (13) 4251-60.

Kutik, S., Stojanovski, D., Becker, L., Becker, T., Meinecke, M., Krüger, V., Prinz, C., Meisinger, C., Guiard, B., Wagner, R., Pfanner, N. and Wiedemann, N. (2008) Dissecting membrane insertion of mitochondrial beta-barrel proteins. Cell, 132 (6) 1011-24.

Wenz, T., Covian, R., Hellwig, P., Macmillan, F., Meunier, B., Trumpower, B. and Hunte, C. (2007) Mutational analysis of cytochrome b at the ubiquinol oxidation site of yeast complex III. J Biol Chem, 282 (6) 3977-88.

Nouet, C., Bourens, M.,Hlavacek, O., Marsy, S., Lemaire, C., and Dujardin G. (2007) Rmd9p controls the processing/stability of mitochondrial mRNAs and its overexpression compensates for a partial deficiency of Oxa1p in Saccharomyces cerevisiae. Genetics, 175 (3) 1105-15.

van der Laan, M., Meinecke, M., Dudek, J., Hutu, D.-P., Lind, M., Perschil, I., Guiard, B., Wagner, R., Pfanner, N. and Rehling, P. (2007) Motor-free mitochondrial presequence translocase drives membrane integration of preproteins. Nat Cell Biol, 9 (20) 1152-1159.

Thèses

- Nouet, C. (2008) Biogenèse des complexes respiratoires mitochondriaux chez la levure Saccharomyces cerevisiae et les cellules humaines.
Université Versailles Saint-Quentin. Direction de thèse : G. Dujardin

- Bernard, D. (2006) Biogenèse des cytochromes de type c dans la mitochondrie chez la levure Saccharomyces cerevisiae.
Université Paris Sud 11 Orsay.  Direction de thèse : B. Guiard

- Y. Saint-Georges (2003) Contribution à l’étude de l’assemblage des complexes respiratoires chez S. cerevisiae,
Université Paris Sud 11. Direction de thèse : G. Dujardin.

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