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L’énigme des domaines désordonnés au sein des protéines végétales

  • Modifié le 25/03/2018
Etude sur les interactions des protéines végétales

L’un des grands enjeux du plan «protéine végétale pour la France» lancé par le gouvernement en 2014 est de réduire la proportion de protéines d’origine animale dans notre alimentation. C’est dans ce cadre que les chercheurs se penchent de plus en plus sur la valorisation alimentaire des protéines végétales. Un nouvel angle d’attaque pour l’étude de ces protéines vient de voir le jour au sein de l’unité de recherche BIA (Biopolymères, Interactions, Assemblages) du centre INRA Pays de la Loire.

Sur la photo : Line Sahli et Adeline Boire devant la « micropro », outil millifluidique développé par C. Amine, J. Davy, P. Papineau, A. Boire et D. Renard (INRA BIA) pour étudier les interactions des protéines végétales.

Adeline Boire, chargée de recherche, a été recrutée au sein de l’équipe ISD (Interface et Systèmes Dispersés) à l’INRA Pays de la Loire pour étudier les assemblages des protéines végétales et ainsi développer leurs applications en agroalimentaire. Une étude bioinformatique prédictive de la structure de ces protéines lui a permis de mettre en évidence la présence potentielle de nombreuses structures désordonnées. Pour étayer sa théorie, elle met en place différentes approches thermodynamiques et structurales qui font appel à plusieurs techniques (compression osmotique, microscopie confocale, diffusion des rayons X, résonance paramagnétique électronique,). Cela lui permet également de mettre en évidence le rôle des structures désordonnées au sein des assemblages protéiques.

Afin d’approfondir ces travaux, Adeline a soumis un dossier de financement pour constituer son équipe qui a été accepté par le RFI Food For Tomorrow/ Cap Aliment. Les travaux de la doctorante Line Sahli, recrutée dans ce cadre, posent les premières pierres de l’étude et de la caractérisation des domaines désordonnés des protéines de réserve végétales pour apporter des preuves scientifiques solides sur ce sujet d’ici cinq ans. Son travail implique de nombreuses collaborations en France et à l’étranger sur des aspects méthodologiques ; elle se formera notamment à des techniques de microrhéologie à l’institut AMOLF d’Amsterdam.

Les domaines désordonnés représentent plus d’un tiers des séquences protéiques de l’organisme humain et plus d’un quart des plantes. Les travaux d’Adeline et de Line se situent dans un domaine de recherche émergent qui touche de nombreux secteurs : santé, environnement, agriculture, agroalimentaire, etc. En effet, les dysfonctionnements de ces domaines désordonnés ont été mis en évidence dans de nombreux processus de régulation physiologique et sont notamment impliqués dans les maladies neurodégénératives.  Chez les plantes, ces domaines sont par exemple impliquées dans les mécanismes de résistance aux stress (déshydratation, froid, stress salin…) et dans la photosynthèse.

 

Encart :

Pendant longtemps on a considéré que toute protéine avait une structure et que de cette structure découlait une fonction. Depuis 20 ans on se rend compte que de nombreux domaines de protéines n’ont ni ordre ni structure. On les appelle des domaines désordonnés et les connaissances à leur sujet sont limitées.

Pour aller plus loin :

Amine, C., Boire, A., Davy, J., Marquis, M., Renard, D. (2017) Droplets-based millifluidic for the rapid determination of biopolymers phase diagram. Food hydrocolloids, 70, 134.

Heller, G. T., Sormanni, P., Vendruscolo M. (2015) Targeting disordered proteins with small molecules using entropy. Trends in Biochemical science. 40, 9, 491-496.

Marin, M., Ott, T. (2014) Intrinsic Disorder in Plant Proteins and Phytopathogenic Bacterial Effectors. Chemical  Review, 114, 13, 6912-6932


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