{"id":{"repo_id":"sherbrooke","oai_identifier":"oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/24499"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/sherbrooke/oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/24499","repository":{"repo_id":"sherbrooke","name":"Université de Sherbrooke","base_url":"https://usherbrooke.scholaris.ca/server/oai/request"},"display":{"title":"Ubiquitination de Gαs, un nouveau mécanisme de la régulation de la signalisation des récepteurs couplés aux protéines G","abstract":"Les protéines G hétérotrimériques, composées des sous-unités α, β et γ, constituent des éléments essentiels de la transduction du signal à travers la membrane plasmique. La sous-unité Gαs (isoformes longue et courte) active son effecteur principal, l’adénylate cyclase, induisant la production d’adénosines monophosphates cycliques (AMPc), un seconde messager impliqué dans de nombreux processus cellulaires. Son activité repose sur l’alternance entre les états liés à la guanosine triphosphate (GTP) ou à la guanosine diphosphate (GDP), ainsi que sur son activité GTPasique intrinsèque. Un nouveau variant de Gαs, K53N, associé à des pathologies caractérisées par une perte de fonction, a été récemment identifiée. La lysine étant une cible privilégiée de l’ubiquitination, et Gαs pouvant interagir avec l’ubiquitine via son motif d’interaction avec l’ubiquitine (UIM), notamment lors du tri endosomal des récepteurs. La coexistence, au sein d’une même protéine, d’un motif UIM et de sites d’ubiquitination est fréquemment mentionnée et peut contribuer à des mécanismes d’autorégulation. Sur cette base, nous proposons que l’ubiquitination de Gαs, au-delà de son rôle dans le contrôle de la stabilité protéique, contribue à la régulation de son activation et de son activité GTPasique. Nos travaux portent sur deux résidus lysine hautement conservés, K53 et K293, identifiés par spectrométrie de masse comme sites potentiels d’ubiquitination au sein de notre équipe. Le résidu K53 stabilise le nucléotide dans Gαs. Le variant pathologique, Gαs K53N associé au Pseudohypoparathyroïdisme type 1A, à l’Ostéodystrophie héréditaire d'Albright (AHO) et à une cardiomyopathie, affaiblit son affinité pour GTP et abolit son activation dépendante du récepteur. La substitution conservatrice K53R préserve l’activité de Gαs, mais modifie le cinétique de son inactivation. Gαs-L K53N présente une activité constitutive indépendante du récepteur associée à un effet dominant négatif sur la production d’AMPc. Le résidu K293 stabilise la conformation fermée de Gαs via des liaisons hydrogènes entre les domaines Ras-like et α-hélicoïdale. Le variant Gαs K293R perturbe son activation médiée par le récepteur mais accélère l’échange de nucléotide, révélant un relâchement de la fermeture interdomaines et une déstabilisation de la structure globale de Gαs. Dans l’ensemble, ces résultats montrent que la charge, la géométrie et l’état d’ubiquitination des résidus K53 et K293 modulent finement le cycle d’activation de Gαs, offrant un nouvel éclairage sur les mécanismes moléculaires régulant la signalisation de Gαs et leur implication dans les pathologies associées.","abstract_html":"Les protéines G hétérotrimériques, composées des sous-unités α, β et γ, constituent des éléments essentiels de la transduction du signal à travers la membrane plasmique. La sous-unité Gαs (isoformes longue et courte) active son effecteur principal, l’adénylate cyclase, induisant la production d’adénosines monophosphates cycliques (AMPc), un seconde messager impliqué dans de nombreux processus cellulaires. 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The Gαs subunit (long and short isoforms) activates its primary effector, adenylate cyclase, inducing the production of cyclic adenosine monophosphate (cAMP), a second messenger involved in numerous cellular processes. Its activity relies on alternating between guanosine triphosphate (GTP) and guanosine diphosphate (GDP) bound states, as well as its intrinsic GTPase activity. A novel Gαs variant, K53N, associated with loss-of-function disorders, has recently been identified. Lysine is a preferred target for ubiquitination, and Gαs can interact with ubiquitin via its ubiquitin interaction motif (UIM), particularly during endosomal sorting of receptors. The coexistence of a UIM motif and ubiquitination sites within the same protein is frequently reported and may contribute to autoregulatory mechanisms. Based on this, we propose that Gαs ubiquitination, beyond its role in controlling protein stability, contributes to the regulation of its activation and GTPase activity. Our work focuses on two highly conserved lysine residues, K53 and K293, identified by mass spectrometry as potential ubiquitination sites within our team. Residue K53 stabilizes the nucleotide in Gαs. The pathological variant, Gαs K53N, associated with pseudohypoparathyroidism type 1A, Albright hereditary osteodystrophy (AHO), and cardiomyopathy, weakens its affinity for GTP and abolishes its receptor-dependent activation. The conservative substitution K53R preserves Gαs activity but alters the kinetics of its inactivation. Gαs-L K53N exhibits constitutive receptor-independent activity associated with a dominant-negative effect on cAMP production. The K293 residue stabilizes the closed conformation of Gαs via hydrogen bonds between the Ras-like and α-helical domains. The Gαs K293R variant disrupts its receptormediated activation but accelerates nucleotide exchange, revealing a loosening of interdomain closure and a destabilization of the overall Gαs structure. Overall, these results show that the charge, geometry, and ubiquitination state of residues K53 and K293 finely modulate the Gαs activation cycle, providing new insights into the molecular mechanisms regulating Gαs signaling and their involvement in associated pathologies."]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Ubiquitination de Gαs, un nouveau mécanisme de la régulation de la signalisation des récepteurs couplés aux protéines G"]}]}],"canonical_facts":{"dc:contributor.advisor":["Lavoie, Christine"],"dc:creator":["Geng, Haoran"],"dc:date.accessioned":["2026-04-27T18:55:34Z"],"dc:date.issued":["2025"],"dc:description.abstract":["Les protéines G hétérotrimériques, composées des sous-unités α, β et γ, constituent des éléments essentiels de la transduction du signal à travers la membrane plasmique. 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