Accueil > Recherche > Équipes & Axes de Recherche > Biologie des ARNt et pathogénicité - M. Frugier > Expression de la Glycyl-ARNt synthétase humaine dans les tissus nerveux

Expression de la Glycyl-ARNt synthétase humaine dans les tissus nerveux


Dans les systèmes d’aminoacylation habituels, deux gènes différents codent pour les aminoacyl-ARNt synthetases (aaRS) cytoplasmiques et mitochondriales. Cependant il n’existe qu’un seul gène (GARS) pour les glycyl-ARNt synthetases (GRS) cytoplasmique et mitochondriale chez les métazoaires. Afin de comprendre comment les deux GRS humaines sont exprimées et régulées, nous avons utilisé la RACE PCR pour identifier les ARN messagers (ARNm) correspondants et découvert deux isoformes qui sont identiques pour la séquence codante principale et le 3 ’UTR mais différents dans leur séquence 5’ UTR. Nos résultats montrent que les expressions des GRS mitochondriale, cytosolique, et aussi de celle que l’on retrouve fixée au réticulum endoplasmique (RE) sont des processus fortement régulés. Ils impliquent les deux isoformes d’ARNm (ARNm1 et ARNm2), trois codons d’initiation, une ORF non traduite ainsi qu’une structure IRES. La cellule peut contrôler le niveau de synthèse de la GRS en exploitant des activités de traduction différentielle.

Modèle d’expression de GARS à partir des deux isoformes d’ARNm, ARNm1 et ARNm2. Les AUG0 et AUGcyto de l’ARNm1 sont utilisés pour initier la traduction d’un peptide court et de la GRS cytoplasmique, respectivement. Les GRS mitochondriale et cytoplasmique sont obtenues par traduction à partir des AUGmito et AUGcyto portés par l’ARNm2.


La modélisation moléculaire, les cartographies à l’aide de sondes chimiques et enzymatiques ainsi que la diffusion des rayons X à petits angles (SAXS) de l’UTR 5 ’ contenant l’IRES nous aideront à déterminer le contexte structural de l’utilisation des codons d’initiation. Nous pourrons en déduire des informations précieuses sur le mécanisme moléculaire qui contrôle l’expression spécifique de la GRS au niveau du RE.

La GRS est impliquée dans la maladie de Charcot-Marie-Tooth, une maladie neuro-dégénérative. Ceci justifie une étude détaillée de l’expression de la GRS dans un modèle neuronal tel que les cellules SH-SY5Y. Nous voulons explorer la nature des granules de GRS et leur rôle potentiel dans la transduction des signaux nerveux. De plus, étant donné que la glycine, le substrat naturel de la GRS, est également un neurotransmetteur inhibiteur, cela pose la question de l’implication de la GRS dans la neurotransmission glycinergique.