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L'interaction des protéines en temps réel

Une étude européenne a mis au point une nouvelle méthode pour étudier l'interaction entre les protéines et les ligands dans les cellules. La méthode repose sur l'introduction d'acides aminés spécialisés dans les protéines afin de faciliter l'isolation des complexes protéines/ligands.
L'interaction des protéines en temps réel
Les protéines jouent un rôle essentiel dans la plupart des processus cellulaires. Leur action est souvent liée à celle d'autres protéines. Dès lors, les méthodes d'étude des interactions entre les protéines dans les cellules suscitent un intérêt majeur.

À cette fin, le projet KINASE CROSSLINKING (Capturing kinase-substrate pairs in intact mammalian cells by using unnatural amino acid mutagenesis and photocrosslinking), financé par l'UE, a proposé l'introduction d'acides aminés à activation photonique en vue d'étudier leur interaction avec d'autres molécules. Après irradiation aux ultraviolets, les acides aminés peuvent établir un lien entre la protéine et son substrat. Les chercheurs se sont particulièrement intéressés aux kinases, ces enzymes qui phosphorylent les protéines et jouent un rôle déterminant dans les séquences de transduction.

Dans un premier temps, ils ont mis au point un nouveau système d'expression polyvalent permettant la production de protéines dont le code génétique avait été modifié à l'aide de dérivés de tyrosine à activation photonique. Pour préserver la structure de la protéine, les chercheurs ont testé plusieurs positions sur la kinase, à la fois au sein de la poche catalytique et à son voisinage, afin d'isoler le lieu le plus propice à l'intégration de l'agent de réticulation.

À titre de démonstration de principe, ils ont étudié l'interaction entre le récepteur couplé aux protéines G (GPCR), le récepteur de la corticolibérine de type 1 (CRF1R) et l'urocortine-I (Ucn1), son ligand peptidique. L'introduction de l'acide aminé à activation photonique au CRF1R a permis d'isoler les éléments moléculaires responsables de l'activation du GPCR provoquée par le ligand. En modifiant la position des acides aminés à activation photonique, les chercheurs ont obtenu un aperçu de la poche de liaison peptidique et une vision structurelle du récepteur. Étant donné que les GPCR sont des cibles pharmacologiques de choix, les données ainsi obtenues permettront de mieux comprendre le fonctionnement du GPCR et ainsi créer de nouveaux médicaments.

Parmi les projets du groupe figure l'application de cette méthode pour étudier l'interaction des signaux NF-kb. Globalement, la méthode autorise une évaluation en temps réel des interactions entre les protéines et les ligands dans les cellules. Elle permettra peut-être de compléter les données cristallographiques de la structure et de la fonction des protéines.

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Mots-clés

Protéine, ligand, kinase, acides aminés à activation photonique, GPCR, Ucn1