Thèse soutenue

Nouvelles applications autour de l'usage d'un alphabet structural pour l'analyse des structures des protéines
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Auteur / Autrice : Iyanar Vetrivel
Direction : Bernard OffmannFrédéric Cadet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
Date : Soutenance le 30/10/2017
Etablissement(s) : Nantes
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Nantes)
Partenaire(s) de recherche : COMUE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
Laboratoire : Unité de Fonctionnalité et Ingénierie des Protéines (Nantes)
Jury : Président / Présidente : Catherine Etchebest
Examinateurs / Examinatrices : Srinivasan Narayanaswamy, Juliette Martin
Rapporteurs / Rapporteuses : Anne-Claude Camproux

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Les alphabets structuraux sont des collections de motifs structuraux répétés dans les structures de protéines. Durant ma thèse, j'ai utilisé l'un d'eux, les blocs protéiques (BPs), pour diverses applications comme la prédiction, la comparaison et l'analyse de structures de protéines. J'ai d'abord étudié les variations structurales observées au sein de structures ayant des séquences protéiques identiques et au cours de simulations de dynamique moléculaire. Les résultats de ces analyses ont été synthétisés sous la forme de matrices de substitution et ont montré des similitudes surprenantes avec les précédentes matrices établies pour les protéines homologues ou les ensembles RMN. La méthode kPRED qui permet de prédire le squelette des protéines sous forme de BPs a été amélioré en prenant en compte les structures locales voisines. La nouvelle version privilégie aussi les informations provenant des protéines homologues lorsqu'elles sont disponibles, atteignant une précision moyenne de 66,3% sur un jeu de données test. J'ai aussi étendu la portée de la base de données PENTAdb pour couvrir l'ensemble des structures de la PDB. Je montre que l'effet de cette augmentation de 950% dans le contenu de PENTAdb améliore notre compréhension de la relation séquence-structure au niveau d'un pentapeptide. J'ai également utilisé PB-ALIGN, un outil de comparaison rapide et efficace de structures des protéines, pour comparer toutes les structures protéiques dans la PDB entre elles et pour étudier les similitudes structurales. J'ai généré une grande collection de données d'alignement et j'explore son usage pour l'annotation fonctionnelle et l'identification de possibles relations évolutives.