Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Interaction domaine-motif“

Ce travail a porté sur les domaines PDZ, une famille de domaines globulaires reconnaissant des motifs de liaison aux PDZ (appelés PBM, pour ‘PDZ-Binding Motifs’) généralement situés à l'extrémité C-terminale de leurs protéines partenaires. Les réseaux domaines-motifs sont souvent modulés par des modifications post-traductionnelles réversibles (PTM). Nous avons utilisé des PBM synthétiques simulant différentes conditions: motifs sauvages de diverses longueurs, acétylés, phosphorylés ou portant des mutations ‘imitant’ les PTM. Ces peptides ont été utilisés pour des études d'interaction à l'aide du test ‘Hold-Up’, un test développé à l'origine dans notre laboratoire. Nous avons évalué l'impact de diverses modifications des complexes PBM/PDZ, qui conduisent à un changement global de leur capacité de liaison du PDZ. Ces résultats fournissent des informations quantitatives sur l'effet biologique que de telles modifications pourraient avoir dans le contexte des protéines entières
This thesis focuses on PDZ domains, a family of globular domains that bind to conserved PDZ-Binding Motifs (called henceforth PBMs) generally situated at the extreme C-terminus of their partner proteins. Domain-motif networks are often modulated by reversible post-translational modifications (PTMs). We used synthetized PBMs to reproduce different conditions, such as a wild-type, acetylation or phosphorylation, addition of extra exosites or residue mimication of PTM in the literature. These peptides were used for interaction studies using the holdup assay, an assay originally developed in our laboratory. We evaluated the impact of diverse modifications of the PBM/PDZ interactions, which led to a global change of the PDZ-binding capability. These results provided quantitative information on the biological effects that such modifications may have in the context of full-length proteins

La sélénocystéine est incorporée co-traductionnellement dans les sélénoprotéines en réponse à un codon UGA habituellement l'un des 3 codons stop. La protéine SBP2 joue un rôle majeur dans ce mécanisme de recodage en se liant à une structure en tige-boucle (SECIS) située dans la région 3'UTR de l'ARNm des sélénoprotéines. Nous avons isolé et caractérisé fonctionnellement SBP2 de Drosophila melanogaster. Par comparison avec SBP2 humaine, nous avons identifié un domaine de liaison à l'ARN additionnel essentiel à la liaison au SECIS et à la sous-unité ribosomique 60S et permettant une sélectivité structurale du SECIS. Des prédictions structurales et des analyses biophysiques ont établi que SBP2 était une protéine globalement désordonnée ou “Intrinsically Disordered Protein” qui ne se replie qu'en présence de partenaires. Enfin, nous avons établi que l'assemblage des mRNP de sélénoprotéines faisait appel à des facteurs communs et présentait de multiples similarités avec celui des sn/snoRNP.

Les cellules gliales myélinisantes établissent avec les axones des contacts hautement différenciés et organisés au niveau des nœuds de Ranvier. Ces interactions déterminent la formation de domaines anatomiquement et fonctionnellement distincts le long de l’axone. Les complexes moléculaires majeurs impliqués dans les interactions axogliales au niveau de deux de ces domaines, le paranœud et le juxtaparanœud, contiennent une protéine transmembranaire axonale de la famille NCP associée en cis et en trans avec deux molécules d’adhésion cellulaire de la superfamille des immunoglobulines (IgSF-CAMs). Les protéines NCP sont associées avec une protéine cytoplasmique, la protéine 4. 1B, qui pourrait créer un lien entre les complexes axogliaux et le cytosquelette axonal. L’objectif du projet a été d’étudier les règles et mécanismes régissant l’association de la protéine 4. 1B avec les protéines NCP, en portant une attention particulière sur la capacité des protéines NCP à oligomériser.

Le domaine THAP est un nouveau motif protéique évolutivement conservé identifié au laboratoire qui définit une nouvelle famille de facteurs nucléaires (12 membres chez l'homme). Nous avons identifié une centaine de protéines à domaine THAP chez les animaux dont les facteurs proapoptotiques DAP4/THAP0 et THAP1, le répresseur transcriptionnel THAP7, l'orthologue de la protéine E2F6 chez les poissons, ainsi que les protéines HIM-17, LIN-36 et LIN-15B chez C. Elegans. Ce domaine présente des similarités importantes avec le domaine de liaison à l'ADN de la transposase de l'élément P de D. Melanogaster. Mes travaux de thèse ont mis en évidence que le domaine THAP de THAP1 est un domaine de liaison à l'ADN dépendant du zinc. Nos différentes données, ainsi que celles obtenues chez C. Elegans suggèrent des rôles pour les protéines THAP dans le cycle cellulaire, l'apoptose, la ségrégation des chromosomes, la modification de la structure de la chromatine et la répression transcriptionnelle
We have recently identified a novel evolutionarily conserved protein motif, the THAP domain, which defines a novel family of nuclear factors with 12 human members. We have identified more than a hundred THAP domain containing proteins in animals including the proapoptotic factors DAP4/THAP0 and THAP1, the transcriptional repressor THAP7, the fish orthologue of the cell cycle regulator E2F6 and the C. Elegans proteins HIM-17, LIN-36 and LIN-15B. The THAP domain exhibit striking similarities with the site-specific DNA-binding domain of Drosophila P element transposase. My thesis work demonstrates that the THAP domain of THAP1 is a sequence specific zinc dependent DNA-binding domain. Together with previous genetic data obtained in C. Elegans, our data suggest that the THAP proteins are sequence specific DNA binding factors with roles in cell cycle, apoptosis, chromosome segregation, chromatin modification and transcriptional repression

Au cours de cette thèse, nous avons étudié deux protéines par RMN : la créatine kinase musculaire (CK-MM) et le domaine UIM-SH3 de la protéine STAM2, seuls ou en interaction avec leurs partenaires. La CK-MM est une enzyme active sous forme dimérique. Elle appartient à la famille des guanidino-kinases et intervient dans le processus énergétique de la cellule. Le but de l’étude était d’élucider le mode de fonctionnement de la CK-MM. Pour cela, nous avons enregistré des expériences de relaxation R1, R2 et des expériences de perturbation de déplacement chimique sur la CK-MM libre et complexée avec MgADP et sous forme TSAC. Ces expériences montrent que la boucle 320s, spécifique à la reconnaissance des substrats, possède une dynamique rapide en absence de substrats et une dynamique ralentie en présence de substrats. La fixation des substrats dans les sites actifs de la CK-MM induit des modifications conformationelles importantes. La protéine STAM2 est composée de deux UBDs : VHS, et UIM et d’un domaine SH3 connu pour interagir avec des déubiquitinases UBPY et AMSH. Cette protéine est impliquée dans la voie de dégradation lysosomale. L’objectif de cette étude est la caractérisation du complexe SH3/ubiquitine. Pour cela, nous avons enregistré des expériences de perturbation de déplacement chimique et de relaxation R1, R2 et nOes sur le complexe UIM-SH3/ubiquitine. Ces expériences mettent en évidence que les domaines UIM et SH3 sont capables d’interagir chacun avec une ubiquitine, avec une affinité de l’ordre de la centaine de micromolaire. L’interface entre les UBDs et l’ubiquitine implique majoritairement des résidus hydrophobes et conservés
In this thesis, we study two proteins by NMR: the muscular creatine kinase (CK-MM) and the SH3 domain of STAM2 protein, in the free and complexed forms. CK-MM is an active homodimeric enzyme which belongs to the guanidino-phosphagen-kinase family. This enzyme is involved in energetic process in the cell. The aim of this study is to elucidate the functional mode of the CK-MM. For this purpose, we measured R1 and R2 relaxation rates and chemical shit perturbation experiments on the substrate-free CK-MM, the CK-MM/MgADP complex, and the inhibitory ternary complex CK-MM/MgADP-creatine-nitrate. The experiments show that the loop 320s, specific recognition of the substrates, possesses a fast dynamic in absence of substrates (in the order of nano-picosecond) and a slower dynamic in presence of creatine-MgADP-nitrate ion. The binding of the substrate in the two active sites induces of significant conformational modification of the CK-MM. STAM2 protein consists in two ubiquitin binding domains (VHS and UIM) and a SH3 domain which interacts with deubiquinating enzymes AMSH and UBPY. This protein is involved in the lysosomal degradation pathway. The aim of this study is the characterization of the interaction between SH3 domain of STAM2 and ubiquitin. For this, we recorded the R1, R2, nOes relaxation experiments and chemical shift perturbation experiments on the UIM-SH3/ubiquitin complex. These experiments show that SH3 and UIM domains interact each with a single ubiquitin, with affinity of the order of hundred micromolars. The interface between these UBDs and ubiquitin, involves mainly hydrophobic and conserved amino-acids

Au cours de cette thèse, nous avons étudié deux protéines par RMN : la créatine kinase musculaire (CK-MM) et le domaine UIM-SH3 de la protéine STAM2, seuls ou en interaction avec leurs partenaires. La CK-MM est une enzyme active sous forme dimérique. Elle appartient à la famille des guanidino-kinases et intervient dans le processus énergétique de la cellule. Le but de l'étude était d'élucider le mode de fonctionnement de la CK-MM. Pour cela, nous avons enregistré des expériences de relaxation R1, R2 et des expériences de perturbation de déplacement chimique sur la CK-MM libre et complexée avec MgADP et sous forme TSAC. Ces expériences montrent que la boucle 320s, spécifique à la reconnaissance des substrats, possède une dynamique rapide en absence de substrats et une dynamique ralentie en présence de substrats. La fixation des substrats dans les sites actifs de la CK-MM induit des modifications conformationelles importantes. La protéine STAM2 est composée de deux UBDs : VHS, et UIM et d'un domaine SH3 connu pour interagir avec des déubiquitinases UBPY et AMSH. Cette protéine est impliquée dans la voie de dégradation lysosomale. L'objectif de cette étude est la caractérisation du complexe SH3/ubiquitine. Pour cela, nous avons enregistré des expériences de perturbation de déplacement chimique et de relaxation R1, R2 et nOes sur le complexe UIM-SH3/ubiquitine. Ces expériences mettent en évidence que les domaines UIM et SH3 sont capables d'interagir chacun avec une ubiquitine, avec une affinité de l'ordre de la centaine de micromolaire. L'interface entre les UBDs et l'ubiquitine implique majoritairement des résidus hydrophobes et conservés