Emilie CHAUTARD
Institut de Biologie et Chimie des Protéines, UMR 5086 CNRS – Université Lyon 1, Lyon

Titre : Construction et analyse de réseaux d’interactions extracellulaires
Directeur de thèse : S. Ricard-Blum
Date de soutenance : 21 septembre 2010
Membres du jury : Christine Brun (Marseille), Gilbert Deléage (Lyon), Nathalie Théret (Rennes), Nicolas Thierry-Mieg (Grenoble), S. Ricard-Blum (Lyon).

Résumé :

La matrice extracellulaire est constituée d’un réseau tridimensionnel de protéines et de polysaccharides complexes, les glycosaminoglycanes. Elle apporte un support structural aux tissus et aux cellules dont elle est capable de moduler la prolifération, la migration et la différenciation. Nous avons créé une base de données d’interactions extracellulaires protéine-protéine et protéine-glycosaminoglycanes, MatrixDB, qui est disponible sur le Web (http://matrixdb.ibcp.fr). Nous avons intégré des bases de données expérimentales, des données issues de l’analyse de la littérature et des données issues de bases de données publiquement disponibles. Nous avons respecté les standards de curation et d’échange du consortium IMEx dont fait partie MatrixDB. MatrixDB permet la construction et la visualisation de l’interactome extracellulaire entier et de plusieurs types de réseaux d’intéractions, spécifiques d’une molécule, d’un tissu, d’une pathologie ou d’un processus biologique. Nous avons ainsi caractérisé le réseau d’interactions extracellulaire associé au vieillissement et mis en évidence le rôle important des glycosaminoglycanes et du calcium dans ce réseau. Nous avons construit le réseau d’interactions d’une matricryptine anti-angiogénique et anti-tumorale, l’endostatine, qui est issue du collagène XVIII. Les analyses structurales et fonctionnelles de ce réseau ont montré que les partenaires de l’endostatine sont majoritairement impliqués dans l’adhésion cellulaire et que les domaines EGF (Epidermal Growth Factor) sont surreprésentés. Cette propriété nous a permis d’identifier expérimentalement d’autres partenaires de l’endostatine possédant un ou plusieurs domaines EGF et de nouvelles fonctions de l’endostatine. Nous avons modélisé les complexes formés par l’endostatine avec deux de ses partenaires pour identifier les sites d’interactions. Ces prédictions, associées aux données expérimentales, ont permis de déterminer des interactions susceptibles d’être établies simultanément par l’endostatine. L’intégration de ces données et les paramètres cinétiques et d’affinité dans le réseau d’interactions de l’endostatine sera utilisée pour proposer un modèle de son mécanisme d’action qui reste mal connu.

Mots-clefs : Angiogenese – Bases de données – Endostatine – Intégrines – Réseaux d’interactions – Interactomes – Matrice extracellulaire – Vieillissement.