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Enzymes en quête de fonction

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Publié le 17 janvier 2017

Mécanismes moléculaires et cellulaires du vivant


Des protéines en quête de fonction

Contacts : Marcel Salanoubat, Karine Bastard

Des chercheurs du CEA-IG-UMR « Génomique Métabolique » proposent une méthode inédite pour éclairer les fonctions, jusque-là énigmatiques, de protéines. Cette étude a été publiée en ligne le 17 novembre dans la revue Nature Chemical Biology.

Ce travail  est une réponse à la problématique très générale du fossé qui se creuse entre la découverte de protéines par les nouvelles technologies de séquençage, en croissance exponentielle, et celle de leurs fonctions, qui reste très lente. Cette complexité est réduite en regroupant les protéines en familles à qui des fonctions sont attribuées à partir de l’annotation de quelques-uns de ses membres . Mais la fonction de certaines familles reste mystérieuse. Or, elles représentent un potentiel important de nouvelles fonctions et méritent un intérêt particulier.

Afin de mieux connaître ces familles, les chercheurs ont utilisé des informations contextuelles et structurales couplées à des analyses expérimentales. Des travaux précédents sur la fermentation de la lysine  ont guidé leur choix vers une famille de protéines de fonction inconnue (DUF849). L’équipe a, d’ abord identifié la fonction d’un de ses membres et déterminé son mécanisme réactionnel par l’analyse de sa structure tridimensionnelle. L’approche développée se base sur un criblage expérimental haut débit effectué sur des représentants judicieusement choisis grâce à la modélisation de leurs structures tridimensionnelles et l’étude de leur environnement génétique. Appliquée à DUF849, cette méthode a permis la découverte d’un grand nombre d’activités dont certaines reliées à un contexte métabolique. Elle a également permis  d’annoter la fonction des membres de la famille sur la base de motifs structuraux.

De plus l’extension de cette analyse à d’autres familles devait permettre d’accéder à la partie cachée du métabolisme bactérien.

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Crédit : Karine Bastard (UMR Génomique métabolite)

Représentation schématique de la structure tridimensionnelle du premier membre de la famille dont la fonction a été déterminée.