Deciphering the ubiquitylation mechanisms that regulate the centromeric histone CenH3 in Saccharomyces cerevisiae

L’ubiquitylation consiste en l’attachement covalent de l’ubiquitine sur d’autres protéines. Ce processus fait intervenir successivement trois familles d'enzymes : d’activation (E1s), de conjugaison (E2s) et de ligation (E3s) de l’ubiquitine. Lors de ma thèse, je m’intéresse au réseau d’enzymes d’ubiquitylation qui régule Cse4, l’histone variant localisée spécifiquement au centromère. Cse4 est une protéine essentielle qui permet une ségrégation correcte des chromosomes. Lorsqu’elle est trop exprimée, Cse4 peut se localiser sur la chromatine noncentromérique ce qui entraîne une instabilité génétique observée dans de nombreux cancers. Chez la levure, l’ubiquitylation empêche cette mauvaise localisation en menant à la dégradation de Cse4, mais les mécanismes précis ne sont pas connus et les données ont été obtenues en surexprimant Cse4. Notre hypothèse est que chez la levure, Cse4 endogène pourrait être régulée différemment grâce à plusieurs couples d’enzymes E2/E3. Dans ce contexte, l’objectif de ma thèse est de réaliser une étude détaillée du réseau d’enzymes impliqué dans l’ubiquitylation de Cse4 exprimée de façon endogène afin de mieux comprendre sa régulation. Nous avons pu notamment mettre en évidence une variation de l’ubiquitylation de Cse4 au cours de la phase S dépendant de l’E3 Psh1.Ubiquitylation consists of the covalent attachment of ubiquitin to other proteins. This process successively involves three families of enzymes: activation (E1s), conjugation (E2s) and ligation (E3s) enzymes. In my thesis, I am interested in the ubiquitylation network that regulates endogenous Cse4, the variant histone specifically located at the centromere. Cse4 is an essential protein that allows proper segregation of chromosomes. When Cse4 is over-expressed, it can localize on noncentromeric chromatin resulting in genetic instability observed in many cancers. In budding yeast, ubiquitylation prevents mislocalisation of Cse4 by leading to its degradation, but precise mechanisms are not known and data were obtained by overexpressing Cse4. Our hypothesis is that in yeast, endogenous Cse4 could be regulated differently thanks to several pairs of E2 / E3 enzymes. In this context, the goal of my thesis is to carry out a detailed study of the network of enzymes involved in endogenously expressed Cse4 ubiquitylation in order to better understand its regulation. In particular, we have been able to show a variation of the ubiquitylation during S phase dependent of the E3 Psh1