TD2- Base de données des macromolécules biologiques

TD2- Base de données des macromolécules biologiques

But : L’objectif de ce TP est de se familiariser avec les bases de données biologiques,mais également d’identifier une protéine et de recueillir les annotations structurales et fonctionnelles de celle-ci avant de décrire ses interactions avec ses partenaires.

• Caractéristiques physicochimiques [Uniprot:ProtParam]

Le nom commun de cette protéine est Matrix metalloproteinase-14 (MMP14). Cette protéine contient 582 résidus d'acides aminés ; son poids moléculaire est de 65893.9 Daltons

Le point isoélectrique théorique est de 7.63.

Son coefficient d'extinction molaire est de 108750 (L·mol-1·cm-1) et son absorbance de 1.650 (dans le cas où les cystéines sont sous formes réduites).

Composition en acides aminés : les acides aminés les moins représentés sont les cystéine, histidine,et tryptophane, et les plus représentés sont plutôt aliphatiques. Cette protéine n’est pas atypique si ce n’est le nombre de Proline qu’elle contient (46).

• Commentaires des fonctions biologiques

La MMP14 est une protéase qui agit en présence d’un cofacteur métallique (Zn2+). Grâce à son activité endopeptidase, elle active spécifiquement la progélatinase A à la surface des cellules tumorales et régule la croissance cellulaire en activant MMP15. De plus, elle est impliquée dans l’activation d’un régulateur de remodelage du cytosquelette d’actine, par clivage de PTK7. Elle est exprimée dans les cellules stromales du colon, mammaires ainsi que dans les tumeurs de poumon. (réf 1,2,3)

• Annotations de séquences

• Cette protéine est un zymogène, à quoi cela correspond-il en termes de séquence ?

Cette séquence est composée d’un peptide signal de la position 1 à 20 (adressage à la membrane) et d’un peptide d’activation de la position 21 à 111 et de la chaine fonctionnelle à proprement parler de la protéine MMP14 du 112 à 582ème résidu.

- Les domaines

Le domaine appelé cystéine-switch de la position 91 à 98 est un motif de 8 résidus situé dans le pro-peptide impliqué dans l’activation de la métallo-protéase ; il est situé en dehors de la protéine fonctionnelle. Le domaine fonctionnel est situé de la position 112 à 582, comportant un domaine hemopexin-like répété 4 fois et un domaine transmembranaire de 542 à 562.

- Positions particulières

Il est à noter également, que cette protéine contient un site actif et 4 sites de liaisons au zinc, dont un faisant partie du domaine cystéine-switch.

• La partie des « variations naturelles » nous indique par exemple qu’à la position 4, on trouve parfois soit un résidu Alanine ou un résidu thréonine et ceci traduit la variabilité phénotypique chez l’espèce ; c’est que l’on appelle polymorphisme (réf 4)

•

• Régulations et modifications post-traductionnelles

Aucune modification post traductionnelle n’est indiquée pour cette protéine si ce n’est le pont disulfure en positions 319-508.

Il n’y a pas d’isoformes pour MMP14.

Sites de régulation : il n’existe pas de sites de phosphorylation.

• Informations génétiques et transcriptomiques [UniGene EST, Human Protein Atlas]

Nom du gène : MMP14

Le gène est localisé sur le chromosome 14 dans les régions 11 et 12 du grand chromosome selon Unigene :

Les deux méthodes évaluant le taux d’expression de la protéine dans les différents tissus ou organes sont : Unigene est, Human protein Atlas.

• Human Protein Atlas

Sur les 78 types cellulaires testés,on a réussi à faire un immunomarquage de la protéine dans 60 des types.

• Annotations structurales [Prosite, Pfam, CATH, SCOP]

Domaines, repliement et composition en structures secondaires

MMP14 contient 9 hélices et une hélice transmembranaire située des résidus 542 à 562.

Le domaine extracellulaire est situé en position 112 à 541,et la partie cytoplasmique en position 563-582. Ces indications topologiques n'ont pas été déterminées expérimentalement, mais par des outils de prédictions.

Les domaines hemopexin-like (séquences

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