L'ingénierie d'une enzyme pour le marquage fluorescent et spécifique des protéines

 

Joelle Pelletier

Université de Montréal

 

Domaine : nature et interactions de la matière

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2010-2011

Les récents développements en génomique fonctionnelle rendent essentielle la validation de biomarqueurs, qui seront utilisés à des fins de diagnostics médicaux, pour l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques et vers le développement de biomatériaux
avancés. Toutefois, les méthodes de biomarquage actuelles souffrent de lacunes bien définies. Dans l'optique de combler ces
lacunes, nous avons conçu une méthode où une séquence peptidique sera génétiquement encodée sur une protéine d'intérêt, et
reconnue spécifiquement par une enzyme que nous modifierons afin qu'elle y ligature un fluorophore bio-compatible. Cette méthode sera efficace, sensible et spécifique, permettant le marquage d'une diversité de protéines dans des contextes cellulaires appropriés. Un aspect entièrement original de notre projet est son point de départ avantageux: nous augmenterons le potentiel d'application de l'enzyme transglutaminase (TGase).

Nous avons précédemment démontré que la TGase peut catalyser, à son état natif, la ligaturation des amines fluorescentes aux chaînes latérales des glutamines comprises dans une protéine d'intérêt. Notre but est donc de modifier sa spécificité par la puissante stratégie d'évolution dirigée, afin de permettre la reconnaissance des substrats peptidiques et synthétiques qui ne sont pas reconnus par l'enzyme native, et qui constitueront un système de marquage innovateur. Les enjeux économiques et les bienfaits potentiels pour la santé qui découleront directement du développement de cette méthode outrepassant les lacunes des méthodes commerciales existantes justifient l'importance du projet proposé.