Extension de l’identification des protéines myristoylées chez les Eucaryotes - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2021

Extension of the identification of N-acylated proteins in Eukaryotes

Extension de l’identification des protéines myristoylées chez les Eucaryotes

Résumé

N-myristoylation is the addition of a myristate group - a 14-carbon saturated fatty acid - on an N-terminal glycine of a target protein. This essential modification of eukaryotes is largely catalyzed by N-myristoyltransferase (NMT) and allows targeted proteins to be directed to specific membranes. Thus located, proteins, through the interaction with other partners, can actively contribute to the functioning of signaling pathways essential to the cell. Deregulation of this system is associated with many human pathologies. However, the targets of the modification are generally not identified in classical proteomic analyzes due to technical limitations inherent in the available approaches. This results in a loss of important information in the understanding of fundamental mechanisms of normal and pathological cell function. In this context, the objective of my thesis was to develop a new biotechnological tool allowing to deepen and fill this lack of information concerning myristoylation. Thus, I cloned and purified the IpaJ protease from the pathogenic bacterium Shigella flexneri. IpaJ is able to remove the N-terminal myristoylated glycine. I have demonstrated the very high specificity of IpaJ for these two groups alone through an activity monitoring mass spectrometry test that I have developed. My characterization of the activity of IpaJ indicates that it is well suited to the study of myristoylome, the set of myristoylated proteins in a proteome. I then introduced the use of IpaJ in a shotgun-type proteomic analysis step and demonstrated its relevance for the study of myristoylome. I showed in a parallel analysis that NMT can also perform lysine myristoylation, which was not previously known. I used IpaJ to distinguish the two modifications when they compete on the same protein. Overall, my study demonstrates that IpaJ is a valuable new tool for the study of myristoylation of glycines and lysines.
La N-myristoylation correspond à l’ajout d’un groupement myristate - un acide gras saturé de 14 carbones - sur une glycine N-terminale d’une protéine cible. Cette modification essentielle des Eucaryotes est catalysée en grande partie par la N-myristoyltransférase (NMT) et permet aux protéines ciblées d’être orientées vers des membranes spécifiques. Ainsi localisées, les protéines, via l’interaction avec d'autres partenaires, peuvent contribuer activement au fonctionnement de voies de signalisation indispensables à la cellule. La dérégulation de ce système est associée à de nombreuses pathologies humaines. Cependant, les cibles de la modification ne sont généralement pas identifiées dans les analyses protéomiques classiques du fait de limitations techniques inhérentes aux approches disponibles. Il en résulte une perte d’information importante dans la compréhension de mécanismes fondamentaux du fonctionnement cellulaire normal et pathologique. Dans ce contexte, l’objectif de ma thèse a été de développer un nouvel outil biotechnologique permettant d’approfondir et combler ce manque d’information concernant la myristoylation.Ainsi, j’ai cloné et purifié la protéase IpaJ de la bactérie pathogène Shigella flexneri. IpaJ est capable de retirer la glycine N-terminale myristoylée. J’ai démontré la très grande spécificité d’IpaJ pour ces deux seuls groupes grâce à un test en spectrométrie de masse de suivi d’activité que j’ai mis au point. Ma caractérisation de l’activité d’IpaJ indique qu’elle est bien adaptée à l’étude du myristoylome, l’ensemble des protéines myristoylées d’un protéome. J’ai alors introduit l’utilisation d’IpaJ dans une étape d’analyse protéomique de type « shotgun » et démontré sa pertinence pour l’étude du myristoylome. J’ai montré dans une analyse parallèle que la NMT peut réaliser aussi la myristoylation de lysines, ce qui était inconnu jusqu’alors. J’ai utilisé IpaJ pour distinguer les deux modifications lorsqu’elles sont en compétition sur la même protéine. Globalement, mon étude démontre qu’IpaJ constitue un nouvel outil de valeur pour l’étude de la myristoylation des glycines et des lysines.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03794051 , version 1 (03-10-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03794051 , version 1

Citer

Frédéric Riviere. Extension de l’identification des protéines myristoylées chez les Eucaryotes. Biochimie [q-bio.BM]. Université Paris-Saclay, 2021. Français. ⟨NNT : 2021UPASL105⟩. ⟨tel-03794051⟩
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