Etude des intéractions protéine-protéine par double hybride bactérien : applications en agro-alimentaire et en santé

Protein-Protein interactions' studies using bacterial two-hybrid : applications in Foods and Health domains

• Auteur / Autrice : Marie-Laure Gervais
• Direction : Eric Lelièvre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Angers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interactions protéine-protéine

Protéines p21

Medicago

Mots clés libres

Double hybride bactérien

Medicago truncatula

Stat3

Stress abiotique

Mtsap1

Résumé

Les interactions entre protéines sont un enjeu majeur en recherche. Hautement spécifiques, elles régulent l'organisation cellulaire, ainsi que les réponses aux stimuli extérieurs ; ce sont des cibles idéales des agents thérapeutiques. Diverses techniques d'étude sont disponibles, mais peu d'entre elles permettent d'analyser simultanément plusieurs interactions. L'objectif de ce travail est d'utiliser le double hybride bactérien pour découvrir de nouveaux partenaires de 2 régulateurs de la prolifération tumorale humaine, p21 et STAT3, et en parallèle pour déterminer la fonction de MtSAP1, impliquée dans la germination et la réponse aux stress abiotiques chez Medicago truncatula. L'analyse des partenaires potentiels de l'oncogène STAT3 et de l'inhibiteur p21 suggère l'existence de nouveaux mécanismes moléculaires de la tumorogenèse auxquels participerait STAT3, et permet d'envisager de nouvelles hypothèses quant au rôle de p21. Un nouveau complexe, p21/prohibitine2, est étudié mais sa fonction reste supposée : il pourrait agir comme corégulateur transcriptionnel et/ou réguler la protéolyse de p21. L'étude du gène MtSAP1 et des partenaires d'interactions suggèrent fortement que MtSAP1 serait induit par l'hypoxie : elle jouerait un rôle considérable dans la détoxification et la tolérance de la plante au stress. Ce travail, appuyé par la littérature, met en évidence un lien fonctionnel entre p21, STAT3 et MtSAP1 au cours de l'hypoxie dans les cellules cancéreuses humaines. La confirmation de cette hypothèse permettrait d'approfondir les mécanismes de protection cellulaire face à l'hypoxie, tant au sein des tumeurs humaines que lors de la tolérance de Medicago truncatula.

Protein-protein interaction's studies are a major challenge for current research. These interactions are highly specific and regulate all processes in cell, from metabolism to responses to external stimuli. So they are crucial targets for therapeutics. Many methods are available for study them, but only few allow discovering many protein complexes together, as two-hybrid can do. The goal of this work is to underscore new partners of p21 and STAT3, two major protein involved in tumour control, and on the other side is to define the function of MtSAP1 which is involved in Medicago truncatula seed germination and in abiotic stresses' response. STAT3 and p21's potential interacting partners analysis strongly suggest the existence of new tumour molecular mechanisms where STAT3 plays a role, and define new hypothesis for p21's function when the cell enter in a specific process. A new protein complex, p21/prohibitin2, was chosen for a detailed study but its function was only supposed: it could be a transcriptional regulator and/or could be involved in p21 proteolysis. In parallel, MtSAP1 gene study and two-hybrid analysis strongly suggest the involvement of MtSAP1 during cell response to hypoxia: MtSAP1 would be induce in response to hypoxia and then could have an important role in plant detoxification and tolerance. This work, supported by literature, underscores a link between p21, STAT3 and MtSAP1 during human tumour cell response to hypoxia. The validation of this hypothesis will let to deepen cell protection mechanisms against hypoxia, in human tumour as well as during tolerance establishment in Medicago truncatula.