Caractérisation des motifs de fonction inconnue dans le protéome humain – OrphanMotifs

On estime que 80 % de toutes les interactions formées entre les molécules de nos cellules sont médiées par ce que l'on appelle des motifs d'interaction linéaires courts. Les motifs se trouvent dans les régions désordonnées des protéines et ils sont les médiateurs d'interactions faibles et transitoires avec leurs domaines de reconnaissance. Ces propriétés les rendent presque totalement invisibles pour les approches interactomiques conventionnelles. Par conséquent, bien que nous soyons capables de prédire des motifs fonctionnels dans des séquences de protéines, ils restent orphelins sans partenaires d'interaction identifiés. Même si ces motifs putatifs ne sont pas caractérisés, leur importance biologique est clairement sous-entendue, par exemple par leur extrême conservation de séquence, des mutations récurrentes associées à des maladies, ou des détournements viraux. Dans ce projet, nous déchiffrerons les interactomes de milliers de motifs orphelins parmi les plus importants en nous appuyant sur une stratégie innovante développée par le chercheur principal, appelée "native holdup" (nHU). Cette approche révolutionnaire d'affinité-interactomique, contrairement aux méthodes d'interactomique actuellement utilisées, est tout à fait capable de détecter de manière quantitative des interactions transitoires, médiées par des motifs, à partir d'extraits cellulaires, en déterminant les affinités intrinsèques. Nous utiliserons cette méthode pour identifier les partenaires cognats des motifs orphelins, valider que ces interactions peuvent également se former entre des protéines de pleine longueur, et nous déterminerons dans quelles conditions elles forment des complexes dans les cellules. Enfin, nous mesurerons comment les mutations liées à la maladie qui ciblent ces interactions médiées par les motifs affectent les phénotypes cellulaires. Ce projet fera la lumière sur les partenaires des milliers de motifs orphelins découverts grâce à des approches informatiques au cours des dernières décennies. Nous allons non seulement explorer les interactions de ces sites fonctionnels en utilisant une approche quantitative-biophysique détaillée, mais nous allons également montrer comment ces sites participent à des mécanismes biologiques clés révélant leur importance dans la physiopathologie d'une multitude de maladies.