Determination du rôle de certaines peptidases bacteriennes par inference a partir de donnees heterogenes et incompletes

• Main Author: López Kleine, Liliana
• Published: AgroParisTech 2008
• Subjects: [SDV] Life Sciences; Peptidases; Protéolyse; Rôle des protéines; Infèrence statistique
• Online Access: http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004768; http://pastel.archives-ouvertes.fr/docs/00/50/10/79/PDF/LOPEZ.pdf

La détermination du rôle des protéines est à l'origine de la plupart des études biologiques. Elle est encore plus d'actualité depuis l'avènement du séquençage des génomes qui fournit des protéines de rôle inconnu en grande quantité. Le séquençage de nouveaux génomes a permis, par ailleurs, l'obtention de données post-génomiques à haut débit comme les données transciptomique. Il a permis également la construction de données comme les profils phylogénétiques. L'approche que nous avons utilisée, mêlant statistiques et biologie, intègre ces données post-génomiques pour prédire puis valider le rôle de protéines protéolytiques chez Lactococcus lactis. Nous avons procédé en trois étapes réalisant, dans un premier temps, une inférence statistique des liens prédits entre protéines du lactocoque basée sur cinq sources de données distinctes : le graphe des voies métaboliques, des données transcriptomiques, des profils phylogénétiques, des distances entre gènes en paires de bases et des données protéomiques issues de gels 2D. Ces liens nous ont permis de émettre des hypothèses biologiques sur le rôle de protéines cibles. Dans un deuxième temps, nous avons réalisé des expériences de laboratoire pour valider les prédictions comparant la souche sauvage aux mutants de délétion de PepF et YvjB. La troisième étape de ce travail a consisté à réaliser une analyse de sensibilité dans le but de souligner les données qui ont contribuées le plus aux prédictions et de trouver un sous-ensemble de données aboutissant aux mêmes prédictions. Appliquée à deux enzymes protéolytiques potentielles du lactocoque, PepF et YvjB, cette approche nous a permis de vérifier leur participation dans l'export de protéines telle qu'elle avait été prédite par l'analyse statistique. Nous avons montré que PepF participe à l'export de protéines libérées dans le milieu extérieur (protéines sécrétées) en hydrolysant le peptide signal libéré par la signal peptidase I. PepF participe par ailleurs aussi à la synthèse de la paroi cellulaire et au métabolisme du pyruvate, fonctions aussi prédites par l'analyse statistique. YvjB participe à la mise en place et la maturation d'un autre groupe de protéines exportées, les lipoprotéines. Elle est nécessaire pour la localisation correcte de certaines lipoprotéines et participe au clivage de leur peptide signal. Notre approche s'est avérée très utile dans la mesure où elle permet d'émettre des hypothèses biologiques qui guident les validations expérimentales. Par ailleurs, cette démarche est applicable à tout organisme entièrement séquencé pour lequel suffisamment de données post-génomiques sont disponibles.