Christopher DEREPPE - Faculté des Sciences

Titre de la thèse: "Regulation of TORC1 in yeast: roles of direct upstream activators and metabolic effectors"
Résumé:

Le complexe Target of Rapamycin Complex 1 (TORC1) est une kinase conservée intégrant les signaux nutritionnels pour contrôler la croissance et le métabolisme des cellules eucaryotes. Chez Saccharomyces cerevisiae, sa régulation repose sur deux activateurs directs, l’hétérodimère Gtr1‑Gtr2 et la protéine Pib2. Bien que ces modules convergent en amont de TORC1, leurs contributions et interactions restent partiellement comprises. Les signaux métaboliques relayés par ces voies modulent aussi l’activité de TORC1, et des observations issues de la littérature ainsi que des données préliminaires suggéraient l’existence d’un troisième régulateur supplémentaire encore non identifié.

La première partie de ce travail visait à clarifier l’activation de TORC1 en réponse à l’ammonium en analysant les rôles de Pib2 et de Gtr1/2. Une approche génétique a montré qu’aucun autre facteur ne peut maintenir l’activité de TORC1 en leur absence, confirmant qu’ils constituent les seuls activateurs directs de TORC1 chez S. cerevisiae. Nous avons également identifié une mutation dominante TOR1A2357T qui restaure l’activité de TORC1 malgré la perte des deux voies. Des substitutions analogues au résidu correspondant de mTOR humain ont été décrites dans plusieurs lignées cancéreuses, soulignant la pertinence fonctionnelle de ce site.

La seconde partie a porté sur les signaux métaboliques contrôlant l’axe TORC1‑Npr1 lors d’une carence aiguë de glucose ou après addition d’ammonium. Nous montrons que l’activation inattendue de cette voie provoquée par la carence en glucose n’apparaît que dans certaines conditions azotés, comme la proline ou la glutamine, et résulte d’une augmentation de la production d’ATP liée à une respiration stimulée, alimentée en condition proline par l’accumulation d’alpha‑cétoglutarate. Après addition d’ammonium, l’activation de TORC1‑Npr1 est étroitement associée à une hausse de la disponibilité en ATP, indiquant que l’ATP constitue un effecteur métabolique clé dans le contrôle azote‑dépendant de TORC1.

Dans l’ensemble, ces résultats affinent la compréhension de la régulation de TORC1 en confirmant la dépendance stricte vis‑à‑vis des modules Gtr1/2 et Pib2, en identifiant une mutation capable de contourner cette exigence, et en établissant l’ATP comme signal métabolique central contrôlant l’axe TORC1‑Npr1 selon les conditions de carbone et d’azote.