L'amélioration de l'expression des protéines dans les bactéries
Les cellules eucaryotes reçoivent et traitent des signaux de leur environnement depuis les protéines intrinsèques (PI). Les PI sont difficiles à étudier en raison des complications pour obtenir des quantités adéquates de protéines stables et fonctionnelles. Les récepteurs couplés à une protéine G (GPCR), l'une des plus grandes familles de PI, sont également une classe importante de ciblage de médicaments dans la découverte pharmaceutique. Les escherichia coli sont grandement utilisés comme hôtes pour l'expression des protéines hétérologues mais l'efficacité et le rendement des GPCR sont très faibles et inadéquats pour les études de caractérisation des protéines. Le projet financé par l'UE BIOIMPROVE (Lessons from the genome of Escherichia coli: understanding heterologous expression of eukaryotic internal membrane proteins in bacterial cells) cherchait à étudier cette limite et à étudier les processus qui influencent la biogenèse des PI dans les bactéries. Les travaux ont porté sur les gènes qui régulent la production hétérologue des PI eucaryotes. Les scientifiques ont utilisé un système basé sur l'enrichissement des cellules exprimant des niveaux élevés de GPCR fonctionnel et ont utilisé des souches bactériennes mutées dans différents facteurs. Leurs expériences ont identifié certaines variantes bactériennes avec expression GPCR améliorée. L'analyse génétique de ces variantes a présenté une substitution de bases dans le gène rpoD qui encode la sous-unité sigma 70 de la polymérase ARN. Lors de la croissance exponentielle, ce facteur cible la polymérase sur les gènes requis pour une croissance normale. Le mutant sigma identifié suggère qu'une activation transcriptionnelle améliorée peut être la réponse à la diminution des effets toxiques subis durant l'expression du récepteur. L'analyse de l'expression des gènes a révélé d'importantes altérations des voies dans les mutants rpoD par rapport aux bactéries de type sauvage. Les résultats de BIOIMPROVE donnent une meilleure compréhension du processus de l'expression hétérologue des PI dans les bactéries, le point de départ pour l'optimisation de la production de GPCR. Ceci est d'une importance capitale pour mener des études structurelles et délimiter les fonctions de ces objectifs pharmaceutiques.
Mots‑clés
Protéines intrinsèques, récepteurs couplés protéines G, Escherichia coli, rpoD, facteur sigma
