Thèse soutenue

Étude du méthylome de la lysine méthyltransférase PR-Set7 avec des paires d'enzyme et de cofacteur chimiquement modifié
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Auteur / Autrice : Alexandre Désert
Direction : Fabienne BurlinaDominique Guianvarc'h
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie moléculaire
Date : Soutenance le 18/06/2021
Etablissement(s) : Sorbonne université
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie moléculaire de Paris Centre (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des biomolécules (Paris ; 2009-....)
Jury : Président / Présidente : Frédérique Fourcade-Peronnet
Examinateurs / Examinatrices : Raphaël Rodriguez, Raphaël Margueron
Rapporteurs / Rapporteuses : Laurent Salmon, Boris Vauzeilles

Mots clés

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Résumé

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La régulation de la méthylation des lysines par les méthyltransférases (HKMT) joue un rôle important dans le fonctionnement normal de la cellule et une dérégulation est régulièrement associée à différentes pathologies tels que des cancers. Historiquement, les histones ont été identifiées comme les cibles principales des HKMT, la méthylation de leur queue d’histone étant directement liée à l’état de compaction de la chromatine et au niveau d’expression des gènes. Depuis plusieurs années, un nombre croissant de substrats non-histones a été découvert pour ces méthyltransférases. Alors que les HKMT deviennent des cibles thérapeutiques intéressantes, il devient crucial de caractériser leur spécificité de substrat. Dans ce projet, nous avons exploré la capacité de mutants de PR-Set7 à accommoder des analogues du cofacteur naturel de l'enzyme : la SAM. L’introduction par voix enzymatique d’une étiquette porteuse d’un groupement bioconjugable permet alors une seconde étape de fonctionnalisation par chimie click d’une sonde biotine, puis un enrichissement des cibles de PR-Set7. Lors de cette thèse, une série d’analogues de SAM a été synthétisée et des mutants ponctuels de PR-Set7 ont été conçus et produits. Le criblage des analogues de SAM a mis en évidence la prise en charge par un des mutants de PR-Set7 du plus petit des analogues de cofacteur : ProSeAM. Une étude du méthylome de PR-Set7 a abouti à l'identification de 23 potentiels substrats de PR-Set7. Enfin, une étude de modélisation moléculaire a été effectuée dans le but d'expliquer la prise en charge de ProSeAM par PR-Set7 et de proposer de nouveaux mutants de l’enzyme aptes à accommoder les analogues de SAM volumineux.