Grégory VertLaboratoire de recherche en sciences végétales (LRSV) - CNRS / Université Toulouse III
Mes recherches
Mes recherches combinent des approches moléculaires, cellulaires et génétiques pour mieux comprendre le rôle de la modification post-traductionnelle polyubiquitination impliquant la lysine(K) 63. Après une thèse (1999-2002), j’ai réalisé un postdoctorat au Salk Institute (2003-2006) dans le laboratoire de Joanne Chory. J’ai été recruté au CNRS en 2006 en tant que Chargé de Recherche. J’ai créé ma propre équipe de recherche intitulée « Signalisation Cellulaire et Ubiquitination » en 2012 et ai obtenu l’ATIP-Avenir en 2013. Depuis 8 ans, mon équipe participe à la caractérisation du rôle de la polyubiquitination K63 dans la dynamique des protéines membranaires et ses conséquences fonctionnelles au niveau de la croissance et du développement des plantes. Grâce au soutien ATIP-Avenir, mon équipe a également initié la recherche de nouvelles fonctions biologiques associées à cette modification post-traductionnelle en utilisant les plantes comme modèle. Nous avons en particulier identifié et caractériser la machinerie cellulaire permettant la formation de polyubiquitination K63, ainsi que ces cibles dans la cellule. Ceci nous permet maintenant d’avoir une vue d’ensemble des rôles de la polyubiquitination K63 au niveau de la cellule et de l’organisme dans son ensemble.
Mon projet ATIP-Avenir
The post-translational modification ubiquitination (Ub) plays a central role in biology. Among the several forms of Ub, K63-type polyUb is of particular interest since involved in several proteasome-independent functions. However, the large number of factors involved in Ub processes, the complexity of specific polyUb chain formation associated to the lack of resolution on specific Ub types has greatly hampered our ability to tackle the roles of K63 polyUb. This proposal will use an unprecedented combination of cutting edge approaches to unravel new roles of K63 polyUb, and get further insights into the cellular and biological roles of such linkage in Ub-mediated endocytosis. To this purpose, I will take advantage of the model plant Arabidopsis thaliana to grasp the complexity of K63 polyUb. The numerous resources available including a close-to-saturated knock-out mutant collection, an extensive ORF library covering over 50% of the genes and suitable for large-scale Ub as well as protein-protein interaction analyses associated to powerful forward genetics indeed establish Arabidopsis as an excellent multicellular model organism to deconstruct K63 polyUb.
To identify new roles attributed to K63-type polyUb, we will use several complementary approaches using Ub sensor-based imaging, proteomics, genomics and genetics. This will provide brand new information at an unprecedented scale on factors and pathways requiring K63 polyUb. The second part of this proposal will investigate deeper the general mechanisms of K63 polyUb-dependent endocytosis including the recognition and the sorting of Ub cargos along the endocytic route, as well as the specific factors (i.e. E3 Ub ligases) modifying candidate membrane proteins known to undergo Ub-dependent endocytosis.
Altogether, this project will help deconstruct the complexity of K63 polyUb using plant as model and will certainly reveal new roles of K63 polyUb in other model organisms including humans.