Mots-Clés

analyse de séquences, détection de signatures, phylogénie

Description

Contexte de travail

L'IRCAN est un institut public de recherche scientifique, situé à Nice, au campus Pasteur.

Les sujets qui y sont développés concernent la compréhension des mécanismes biologiques unissant le vieillissement et les cancers.

Le stagiaire travaillera sur un projet développé au sein de l’équipe « Normal and Pathological Angiogenesis » dirigée par le Dr. G. Pagès, impliquant les chercheurs suivants : Dr. Roser Buscà, Dr. Philippe Lenormand et Dr. Cercina Onesto.

Ce projet se réalisera également en partenariat avec le service "Informatique & Bioinformatique" de l'IRCAN, dont le rôle est de fournir un soutien bioinformatique et informatique aux équipes de recherche de l’institut ou sur des projets collaboratifs avec des partenaires académiques. Le stagiaire sera principalement basé dans les locaux du service de bioinformatique et travaillera en étroite collaboration avec le Dr. Olivier Croce, responsable de ce service.

Le stage aura une durée de 5/6 mois et pourra débuter entre janvier et mars 2025

Sujet

Les protéines kinases ERK jouent un rôle majeur dans la prolifération, la migration et la différenciation cellulaire. Leur activation constitutive est impliquée dans la croissance tumorale et le processus métastatique. Nous avons récemment démontré que ces protéines possèdent des séquences répétées d'acides aminés alanine (issues de codons rares GCG répétés) au niveau de leur domaine N-terminal, que nous avons nommées NTAR pour N-Terminal Alanine-Rich sequences.

Ces séquences permettent de définir précisément quel sera le codon AUG d’initiation de la traduction, ce qui augmente la quantité de protéines fonctionnelles traduites tout en empêchant le démarrage non souhaité de la traduction à partir d’autres codons AUG en aval.

L’étude de ces mécanismes liés aux séquences NTAR a fait l’objet d’une récente publication dans « Nucleic Acids Research », qui a qualifié ce travail de « percée scientifique ».
 

Lors d’une étude préliminaire, notre équipe a découvert que les protéines ERK ne sont pas les seules à posséder des séquences NTAR. En effet, l’analyse des protéomes montre que 10 % des protéines humaines contiennent ces motifs d’acides aminés répétés. Nous souhaitons maintenant obtenir une évaluation plus précise de la présence de ces séquences dans le protéome humain. Le projet de stage proposé consistera à appliquer des approches bioinformatiques pour identifier ces séquences à partir de données publiques ou du laboratoire. Plus précisément, il s’agira de :

(i) Retrouver et classer les protéines humaines selon leur contenu en alanines dans le domaine N-terminal ;

(ii) Trier les protéines NTAR en fonction du codon nucléotidique codant pour l’alanine : il existe quatre codons possibles pour cet acide aminé (mais seulement un seul, le codon rare GCG, a été trouvé dans la protéine ERK) ;

(iii) Déterminer s’il existe d’autres acides aminés répétés en position N-terminale pouvant jouer un rôle analogue à celui de l’alanine et repérer la présence éventuelle de codons rares ;

 

Dans un second temps, nous souhaitons savoir s’il existe des signatures fonctionnelles parmi les protéines avec des séries d’acides aminés répétés en N-terminal. En particulier, nous voulons déterminer si la présence de ces séquences répétées peut être associée à des maladies ou à des processus physiopathologiques précis.

 

Enfin, il serait pertinent d’évaluer les liens d’orthologie de certaines de ces protéines entre différentes espèces. Nous souhaitons donc analyser ces familles de protéines riches en acides aminés répétés d’un point de vue évolutif.