CNRS et ENS Paris-Saclay, Laboratoire de Biologie et Pharmacologie Appliquée, Cachan A Ca2+-regulated deAMPylation switch in human and bacterial FIC proteins Nat Commun. 2019 Mar 8;10(1):1142. doi: 10.1038/s41467-019-09023-1 Veyron S, Oliva G, Rolando M, Buchrieser C, Peyroche G, Cherfils J
Cv
Simon Veyron, 30 ans, a effectué un master « Ingénierie des Biomolécules » à l’Université Paris-Saclay puis en décembre 2017, il a soutenu sa thèse intitulée « Structure et Fonction de protéines bactérienne à domaine FIC » réalisée dans Laboratoire de Biologie et Pharmacologie Appliquée (LBPA) au sein de l’équipe de Jacqueline Cherfils. Son principal domaine d’intérêt est la biochimie structurale avec en particulier la cristallographie, technique dont il a fait le centre de sa thèse. Dans l’article publié dans Nature Communications, Simon Veyron et ses collaborateurs ont mis en évidence que deux AMPylases de la famille FIC, l’une bactérienne et l’autre humaine, sont directement régulées par les concentrations relatives de calcium et de magnésium dont la fixation dans le site actif contrôle la bascule entre les activités d’ajout et d’élimination de l’AMP. Ce contrôle de l’activité enzymatique par des métaux ouvre des perspectives allant du stress bactérien à la dérégulation de l’UPR dans certaines pathologies. Simon Veyron travaille actuellement dans l’équipe «Parkinson’s disease and PINK1» de Jean-François Trempe à l’université McGill, à Montréal sur la structure et la fonction de la protéines impliquées dans certaines formes de la maladie de Parkinson.
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Simon VEYRON
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Résumé de l'article
FIC proteins regulate molecular processes from bacteria to humans by catalyzing post-translational modifications (PTM), the most frequent being the addition of AMP orAMPylation. In many AMPylating FIC proteins, a structurally conserved glutamate represses AMPylation and, in mammalian FICD, also supports deAMPylation of BiP/GRP78, a key chaperone of the unfolded protein response. Currently, a direct signal regulating these FIC proteins has not been identified. Here, we use X-ray crystallography and in vitro PTM assays to address this question. We discover that Enterococcus faecalis FIC (EfFIC) catalyzes both AMPylation and deAMPylation and that the glutamate implements a multi-position metal switch whereby Mg2+ and Ca2+ control AMPylation and deAMPylation differentially without a conformational change. Remarkably, Ca2+ concentration also tunes deAMPylation of BiP by human FICD. Our results suggest that the conserved glutamate is a signature of AMPylation/deAMPylation FIC bifunctionality and identify metal ions as diffusible signals that regulate such FIC proteins directly.