Le complexe Tréhalose Phosphate Synthase (TPS) est impliqué chez la levure Saccharomyces cerevisiae dans la synthèse du tréhalose, un disaccharide de glucose utilisé comme réserve énergétique. La protéine Tsl1 fait partie de ce complexe mais sa fonction n’a jamais été déterminée. Récemment, il a été décrit une anti-corrélation entre le niveau d’expression du gène TSL1 et la vitesse de croissance des micro-colonies de levure : Les cellules avec la plus forte abondance physiologique de la protéine Tsl1 étaient celles présentant un taux de croissance inférieur à la moyenne de la population. Afin de confirmer cette (anti-)corrélation et d’en rechercher d’autres, nous avons développé une nouvelle méthodologie associant l’utilisation d’un cytomètre-trieur de cellules qui permet de séparer avant croissance les cellules individuelles en fonction du niveau d’expression de gènes d’intérêt, à un suivi de croissance des micro-colonies par microscopie automatisée. Ce couplage permet d’évaluer l’influence du niveau d’expression initial de gènes d’intérêt sur le taux de croissance de chaque micro-colonie issue d’une cellule individuelle.
En utilisant une souche exprimant le gène TSL1 associé à une étiquette fluorescente (tdTomato), l’anti-corrélation précédemment décrite n’a pas été confirmée avec notre dispositif expérimental. Ceci suggère que le niveau cellulaire initial de Tsl1 ne permet pas de préjuger de la vitesse de croissance de la micro-colonie qui se développera. Cette conclusion est toutefois à modérer par la variabilité de croissance observée entre nos différents réplicats, pour le moment inexpliquée. Ceci suggère que le niveau cellulaire initial de Tsl1 ne permet pas de préjuger de la vitesse de croissance de la micro-colonie qui se développera.
Le complexe TPS compte également parmi ses membres la protéine Tps1, étudiée depuis de nombreuses années au sein de notre équipe, notamment en raison des phénotypes de croissance de son mutant de délétion tps1Δ. Dans le cadre de cette thèse, j’ai pu faire la même observation avec TPS1 qu’avec TSL1 : aucune corrélation n’a été observée entre les niveaux d’expression de ce gène et la croissance des micro-colonies. De plus, nous avons observé pour la première fois la croissance du mutant tps1Δ à l’échelle de la cellule individuelle. Outre la plus forte variabilité que pour la souche sauvage d’un réplicat à l’autre, il se caractérise par la présence d’une sous-population à très faible croissance et par une plus forte hétérogénéité des taux de croissance des microcolonies. Ce phénomène est en cohérence avec les suivis de croissance à l’échelle de la population, effectués en bioréacteurs contrôlés, où le mutant tps1Δ présente des profils de croissance imprévisibles.
Dans une deuxième partie de notre étude et afin de mieux comprendre le rôle de la protéine Tps1 dans l’homéostasie cellulaire, nous avons mis en place une stratégie de caractérisation de son interactome à travers des purifications par affinité, suivies d’une analyse par spectrométrie de masse de ses partenaires. Des expériences de fractionnement sur gradient de sucrose ont par ailleurs montré une co-sédimentation des différentes protéines du complexe TPS avec les sous-unités ribosomiques ainsi que les polysomes. Ces analyses suggèrent ainsi une association forte avec la machinerie traductionnelle et notamment de nombreuses protéines chaperons. Ces différentes données nous amènent à l’hypothèse que la protéine Tps1 aurait potentiellement un rôle dans l’homéostasie cellulaire et dans la stabilité des protéines chez la levure. |