Functional characterization of tumor suppressors from the SEA / GATOR complex

• Main Author: Ma, Yinxing
• Other Authors: Université Paris-Saclay (ComUE)
• Language: fr
• Published: 2017
• Subjects: SEA Complex; GATOR Complex; DNA Damage; Mitophagy; Nprl2
• Online Access: http://www.theses.fr/2017SACLS275

La plupart des voies de signalisation qui régule la croissance cellulaire et le métabolisme sont sous le contrôle du mécanisme du complexe I de la rapamycine (mTORC1). L'un des régulateurs en amont de mTORC1, impliqués dans la détection des acides aminés et l'autophagie, est complexe SEA, chez la levure, et le complexe GATOR, chez les mammifères. Plusieurs composants de GATOR sont dérégulés dans de nombreux cancers et maladies neurodégénératives. Malgré l'intérêt scientifique vis à vis du complexe SEA / GATOR, de nombreux détails concernant sa fonction et son implication dans différents troubles humains sont encore inconnus et restent à investiguer.L'objectif principal de ma thèse était d’élargir notre connaissance sur le complexe SEA / GATOR, et plus particulièrement en ce qui concerne son rôle dans la modulation des voies de signalisation cellulaire. Étant donné que le SEA / GATOR est très conservé, j'ai effectué les expériences en utilisant deux modèles cellulaires : levure S. cerevisiae et lignées cellulaires humaines. Les résultats obtenus ont permis de démontrer un nouveau rôle pour le NPRL2, composant de GATOR, distinct de sa fonction dans la régulation de la voie mTORC1. Nous avons constaté que l'expression ectopique de la NPRL2 induit un stress oxydant et conduit aux dommages de l'ADN et à l'apoptose. Les études sur la levure ont révélé que le complexe SEA relie la voie mTORC1 et la régulation du contrôle de la qualité des mitochondries. Par conséquent, le complexe SEA / GATOR émerge en tant que régulateur multifonctionnel de plusieurs processus cellulaires. === The major signaling pathway that regulates cell growth and metabolism is under the control of the mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1). One of the mTORC1 upstream regulators involved in amino acid sensing and autophagy is called the SEA complex in yeast and GATOR in mammalian cells. Several GATOR components are deregulated in many cancers and neurodegenerative diseases. Despite of the growing interest to the SEA/GATOR, many details concerning its function and implication in different human disorders are still unknown.The main objective of my thesis was to extend our knowledge about the SEA/GATOR, especially what concerns its role in the modulating cellular signaling network. Because the SEA/GATOR is highly conserved I performed the experiments using two model systems - budding yeast S. cerevisiae and human cells lines. The results I obtained allowed to demonstrate a new role for the GATOR component NPRL2, distinct from its function in mTORC1 regulation. We found that ectopic expression of NPRL2 induces oxidative stress and leads to the DNA damage and apoptosis. The studies in yeast revealed that the SEA complex connects the TORC1 pathway and the regulation of mitochondria quality control. Therefore, the SEA/GATOR complex is emerging as a multifunctional regulator of several cellular processes.