Etude d’une famille de protéines, les ß-lactoglobulines (BLG)

Résumé du document

Les β-lactoglobulines(BLGs) sont des protéines présentes dans le lait des mammifères (autres que l'Homme). Elles sont responsables du transport du rétinol. Ce sont des protéines d'environ 180 acides aminés et se présentent sous forme monomérique ou dimérique. La famille des β-lactoglobulines est relativement hétérogène : en effet, les pourcentages d'identité de séquence et de similarité, compris respectivement entre 35-90% et 50-90%, ont pu être déterminés après alignement (BLASTP) de la β-lactoglobuline canine contre la Banque Swissprot.

Détection des séquences répétées non codantes :
À partir de la séquence génomique issue de l'espèce Canis familiaris les séquences répétées non codantes sont mises en évidence à l'aide du logiciel Gepard. Celui-ci permet en effet de tracer un dot-plot représentant l'alignement de la séquence nucléotidique contre elle-même.

De part et d'autre de la diagonale représentant les régions uniques de la séquence, il existe plusieurs régions de séquences répétées. Ces régions contiennent très peu de gènes.

Extraits

[...] La séquence nucléotidique masquée est récupérée et après alignement de celle-ci avec la séquence de départ un dot-plot est obtenue à l'aide du logiciel DNAdot. Deux grandes régions sont observées. Alors que les zones blanches correspondent aux séquences répétées masquées où la probabilité de trouver des gènes est faible (aucune base ne peut-être aligné avec les nucléotides N ajoutés par le logiciel), les bandes noires sont susceptibles de contenir des gènes. Une fois, les séquences dupliquées éliminées, les ORF peuvent être recensées. [...]

[...] On parle dans ce cas de prédictions structurales frustrées. Ceci est peut-être dû à la nature des résidus, qui favoriserait la formation de feuillet β contrairement à ce qui a été prédit par les logiciels. Ou bien, lors de la prédiction de structures secondaires, le rapprochement possible au ligand n'a peut-être pas été pris en compte alors que celui-ci pourrait avoir un impact sur la formation de structures secondaires particulières, tels les feuillets β afin de protéger le ligand au cœur de la protéine. [...]

[...] Cette recherche ab initio peut être complétée par la comparaison de séquences. Comparaison de séquences : Afin de confirmer le statut de gène, un alignement de types BLASTN contre une banque d'ESTs est réalisé. Les ESTs, courtes séquences nucléiques, correspondent aux extrémités des ADNc synthétisés à partir d'ARNm. Ces étiquettes ne couvrent pas la totalité de la partie codante d'un gène mais permettent une identification plus rapide du gène transcrit par rapport à une banque de séquence. D'après le BLASTN, la portion du chromosome 9 de l'espèce Canis familiaris est ubiquitaire. [...]

[...] La famille des BLGs est relativement hétérogène. En effet les pourcentages d'identité de séquence et de similarité comprise respectivement entre 35-90% et 50-90% ont pu être déterminés après alignement (BLASTP) de la BLG canine contre la Banque Swissprot. De plus, la Glycodéline humaine peut être considérée comme une BLG (fort pourcentage d'identité avec les BLGs). Recherche de motifs fonctionnels Le motif partagé par la famille des BLGs est recherché à partir des logiciels Clustalw et 3D-Coffee. Alors que Clustalw recense 17 résidus conservés entre les différentes BLGs (dont la Glycodéline humaine), 3D- Coffee, plus précis, détermine 7 résidus conservés dont la séquence est la suivante : L48 L55 L62 T65 P66 R140 D145 Cette séquence comprend plusieurs résidus hydrophobes tels que la Thréonine, l'Arginine ou la Leucine. [...]

[...] La superfamille des Lipocalines comprend des protéines responsables du transport de petites protéines hydrophobes. [DENG] - - [DENQGSTARK] - - [DENQARK] - [LIVFY] - - G - - W - [FYWLRH] - - [LIVMTA] Motif statistique des lipocalines En scannant une banque protéique telle que UNIPROT, l'outil PATTINPROT permet de tester la robustesse du motif statistique des BLGs. En effet, en variant les valeurs limites de similarité entre 60% et 100%, ce logiciel permet de sélectionner les séquences protéiques contenant le motif étudié dont les séquences protéiques appartenant à la famille des BLGs. [...]