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Étude fonctionnelle du complexe Kinésine-1/Ensconsine dans l'organisation des microtubules de l'ovocyte de Drosophila melanogaster
(Functional analysis of the Kinesin-1/Ensconsin complex in microtubule organization of the Drosophila melanogaster oocyte)

Berisha, Anne-Marie - (2025-05-12) / Université de Rennes - Étude fonctionnelle du complexe Kinésine-1/Ensconsine dans l'organisation des microtubules de l'ovocyte de Drosophila melanogaster

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Langue : Français, Anglais

Directeur(s) de thèse:  Giet, Régis

Discipline : Biologie cellulaire, biologie du développement

Laboratoire :  IGDR

Ecole Doctorale : SVS

Classification : Sciences de la vie, biologie, biochimie

Mots-clés : Microtubule, Kinésine-1, Ensconsine, Ovocyte, Drosophila melanogaster, Brassage cytoplasmique
Microtubules
Kinésines
Ovocytes
Drosophila melanogaster


Résumé : L’organisation du réseau de microtubules est essentielle pour de nombreuses fonctions cellulaires, telles que le transport intracellulaire et la polarisation de la cellule. La Kinésine-1 (Khc) est un moteur moléculaire qui joue un rôle clé dans ces processus, et des mutations de Khc sont associées à plusieurs pathologies humaines. Récemment, Ensconsine/MAP7, a été identifiée comme un activateur de Khc. Au cours de cette étude, j’ai exploré les fonctions du complexe Khc/Ensconsine dans le remodelage des réseaux de microtubules. En combinant des analyses génétiques et microscopiques pour étudier l’organisation des microtubules dans l’ovocyte de Drosophila melanogaster, j’ai disséqué deux mécanismes clés : l’enrichissement spatial d’Ensconsine et la levée de l’auto-inhibition de la Khc. L’ensemble des données montre qu’Ensconsine, est transportée sur les microtubules, des cellules nourricières vers l’ovocyte par la Dynéine et maintenue au cortex de l'ovocyte par la Nineine. Cet enrichissement local d’Ensconsine permet de lever l’auto-inhibition de la Khc dans l'ovocyte. Le complexe Khc/Ensconsine régule ensuite le recrutement des complexes d’ancrage des microtubules, les ncMTOCs, au cortex de l’ovocyte. Enfin, nos données montrent que cet ancrage des microtubules est un prérequis pour la mise en place d’un réseau de microtubules fonctionnel. Cette étude illustre comment le transport et le maintien d’activateurs clés, comme Ensconsine, peuvent induire efficacement l’activation spatiale de la Khc, pour remodeler le cytosquelette de microtubules.

Abstract : The organization of the microtubule network is essential for many cellular functions, such as intracellular transport and cell polarization. Kinesin-1 (Khc) is a molecular motor that plays a key role in these processes, and mutations in Khc are associated with several human diseases. Recently, Ensconsine/MAP7 was identified as an activator of Khc. In this study, I explored the functions of the Khc/Ensconsine complex in the remodeling of microtubule networks. By combining genetic and microscopic analyses to study the organization of microtubules in Drosophila melanogaster oocytes, I dissected two key mechanisms: the spatial enrichment of Ensconsine and the release of Khc's auto-inhibition. The data show that Ensconsine is transported along microtubules from nurse cells to the oocyte by Dynein and is maintained at the oocyte cortex by Ninein. This local enrichment of Ensconsine leads to the release of Khc's auto-inhibition in the oocyte. The Khc/Ensconsine complex then regulates the recruitment of microtubule anchoring complexes, the ncMTOCs, to the oocyte cortex. Finally, our data show that this microtubule anchoring is a prerequisite for the establishment of a functional microtubule network. This study illustrates how the transport and retention of key activators, such as Ensconsine, can effectively induce the spatial activation.