Projet ANR-08-JCJC-0036 – IDP & Leukemia : Structural determinants of cell signaling and regulation processes by intrinsically disordered proteins in Leukemia
Programme : Jeunes chercheuses et jeunes chercheurs (JCJC) 2008
Année de financement : 2008
Coordinateur du projet : veronique brechot (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE PROVENCE)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique
Montant : 149897.0 euros
Date de début : 2009
Durée : 36 mois
Résumé : Depuis quelques années, un intérêt croissant s'est porté sur une classe de protéines nouvellement reconnue : les protéines intrinsèquement désordonnées (IDPs). En analysant les banques de séquences, les logiciels de prédiction de désordre ont ainsi estimé que près de 40% de protéines eucaryotes posséderaient des régions intrinsèquement désordonnées sur plus de la moitié de leur séquence. La plupart des IDPs identifiées sont impliquées dans de nombreux processus de régulation et signalisation cellulaire, ce qui expliquerait leur prévalence chez les eucaryotes. Une des caractéristiques essentielles des IDPs est leur capacité à interagir avec de nombreux partenaires. Souvent, cette interaction se traduit par une transition ordre-désordre, que l'on appelle repliement induit. Comprendre les déterminants structuraux qui régissent ces interactions constitue un enjeu de taille pour la compréhension des mécanismes de régulation et signalisation, cruciaux pour la cellule. Les analyses de banques de séquences ont en effet prédit que 79% des protéines impliquées dans les cancers, ainsi que la plupart des protéines oncogéniques, contiendraient des régions désordonnées de plus de 30 résidus. Leurs rôles essentiels dans ces pathologies en font donc des cibles de choix dans la recherche de nouveaux agents pharmacologiques, à la base de nouvelles stratégies thérapeutiques. C'est dans cet objectif que nous avons mis en place ce nouveau projet sur différentes protéines possédant de larges régions désordonnées, responsables spécifiquement de leucémies. Les leucémies correspondent à 10% de tous les cas de cancers, avec une incidence qui augmente chaque année. Malgré les progrès récents, il n'existe pas aujourd'hui de traitement curatif complètement efficace pour les leucémies. Ce constat révèle donc un besoin crucial de développer de nouvelles stratégies dans le traitement des leucémies. Cibler les protéines oncogéniques directement responsables de la prolifération maligne des cellules souches s'avère ainsi être un choix stratégique dans la recherche de nouveaux inhibiteurs. Parmi les nombreuses protéines prédites intrinsèquement désordonnées impliquées dans les cancers, BCR-ABL et Notch, directement responsables de leucémies, possèdent de longues régions désordonnées. Ces régions sont impliquées dans des interactions avec des partenaires cellulaires, qui sont fondamentales pour les processus de régulation et de signalisation cellulaire. Ce projet caractérisera les propriétés structurales de ces régions désordonnées à la fois isolées, et lors de l'interaction avec un partenaire, afin de mieux comprendre les mécanismes de ces interactions. Un premier volet de ce travail consistera à déterminer les propriétés structurales des domaines désordonnés isolés en solution des protéines BCR, ABL et du domaine intracellulaire de Notch (NICD), clivé lors de l'activation de Notch. Pour cela, nous combinerons différentes techniques structurales, et notamment la diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS) et la RMN. Ceci, afin d'avoir une description aussi précise et complète que possible, à la fois sur la conformation globale de la chaîne peptidique, et à l'échelle du résidu, des propriétés structurales de ces domaines. La présence de structures résiduelles susceptibles de subir un repliement induit lors de l'interaction seront notamment recherchées. La conformation des protéines entières sera également étudiée en SAXS. Le deuxième volet de ce travail aura pour but de caractériser la thermodynamique de l'interaction de ces domaines désordonnés avec des protéines partenaires cellulaires. Les meilleurs candidats à une étude structurale poussée de l'interaction seront ainsi sélectionnés. Enfin, le dernier volet de ce travail s'attachera à décrire au niveau structural les interactions entre les protéines d'intérêt et leur partenaire. A nouveau des études en RMN, en SAXS, mais aussi en diffusion des neutrons aux petits angles (SANS) seront effectuées, afin d'obt