Identification de nouvelles interactions entre les protéines à domaines PDZ et les protéines kinases.

RESUME
Les protéines sont les moteurs fondamentaux de l’organisation cellulaire en assurant la régulation des aspects fonctionnels et structuraux des cellules. Pour établir et maintenir l’homéostasie cellulaire, les protéines s’interrégulent entre elles en interagissent via des domaines d’interactions protéiques, jouant le rôle d’adaptateurs. Les domaines PDZ (PSD-95, DLG-1 et ZO1) sont des domaines d’interactions protéines-protéines impliqués dans la polarité, la signalisation et l’adressage. Ces domaines protéiques reconnaissent en général, un motif consensus en extrémité C terminale de la protéine cible (motif de type I, II et III). Les protéines à domaines PDZ ont un rôle reconnu dans le développement des cancers, en régulant de différentes manières, les fonctions de protéines oncogènes ou suppresseurs de tumeur (kinases, phosphatases,…). Les protéines kinases sont souvent codées par des oncogènes, qui constituent, une fois mutés, l’un des acteurs majeurs de la tumorigènese. Certaines kinases présentent un motif consensus C terminal potentiellement reconnu par les domaines PDZ. De ce fait, une meilleure compréhension des interactions PDZ-kinases permettra d’apporter des éclairages nouveaux sur leur implication dans le développement tumoral.

Mon projet de master 2 s’est porté sur l’identification par double hybride en levure de nouvelles interactions entre les protéines à domaines PDZ et les protéines kinases, afin de construire une matrice d’interactions, qui va compléter les travaux déjà initiés au sein de notre équipe de recherche. Après avoir obtenu par amplification PCR, 29 séquences C terminales de kinases contenant un motif consensus de type I, j’ai cloné celles-ci dans des vecteurs adéquats qui sont transformés dans des levures Ah109. En accouplant ces dernières avec les levures partenaires Y187 prétransformés avec notre ressource de domaines PDZ, j’ai pu détecter les interactions par test phénotypiques impliquant la reconstitution du facteur de transcription Gal4. Parmi tous les tests réalisés, 350 se sont révélés positifs. L’analyse par une approche de bioinformatique, m’a permis de distinguer les nouvelles interactions non décrites dans la littérature, interactions auxquelles je pourrai m’intéresser plus particulièrement, en essayant de les valider biochimiquement et fonctionnellement.

Ainsi, dans l’optique d’un projet de thèse, la matrice générée peut être exploitée de différentes manières, afin d’extraire les informations regroupées au sein de cette base de données. Toutefois, il est impératif de confirmer les interactions détectées en faisant appel à d’autres techniques, telles que le pull-down, le Biacore, la coIP…etc. En outre, La relevance physiologique de ces interactions peut être testé par invalidations de gènes (mutations, siRNA,…etc.).

La détection de toutes ces interactions nous permettra de décrire de nouvelles implications des domaines PDZ dans les voies cellulaires kinases-dépendantes. Et dans l’idéal, projeter le design d’une molécule pouvant moduler une interaction in vivo pour aboutir à un effet anticancéreux.