Prédiction dinteractions protéine-protéine. Plan Introduction Prédiction dinteractions...

Prédiction d’interactionsPrédiction d’interactionsprotéine-protéineprotéine-protéine

PlanPlan

Introduction Prédiction d’interactions protéine-protéine

par détection de mutations corrélées et comparaison d’arbres phylogénétiques

Tests: Méthodologie Résultats et discussion

IntroductionIntroduction

Détection d’interactions protéine-protéineDétection d’interactions protéine-protéine Expérimentales: double-hybride Théoriques: différentes méthodes tentent de prédire les

interactions protéiques à partir de la séquence: exemples Conservation des positions des gènes Fusion de domaines (Rosetta stone) Comparaison de profils phylogénétiques Détection de mutations corrélées Comparaison d ’arbres phylogénétiques

Conservation de l ’ordre’ordre des gènes

génome1

génome2

Gènes orthologues

Fusion de domaines (Rosetta stone)Fusion de domaines (Rosetta stone)

Profils phylogénétiquesProfils phylogénétiques

org1 org2 org3 org4

Protéine A 0 0 1 1

Protéine B 1 0 1 0Protéine C 0 0 1 1

Profils identiques

Génome 1

Génome 2

Prédiction d’interactions protéine-Prédiction d’interactions protéine-protéine par la méthode de protéine par la méthode de

Florencio PazosFlorencio PazosHypothèseHypothèse

V F I F

Mutation ponctuelle

I L

Deuxième mutation compensatoire

Stabilité

Stabilité rétablie

V FV FV FV F

V F

Mutation ponctuelle

I L

Deuxième mutation compensatoire

V FV FV FI LAlignement

de séquences

Les mutations corrélées peuvent être détectées à partir Les mutations corrélées peuvent être détectées à partir d’alignements multiples de séquencesd’alignements multiples de séquences

I F

Prédiction de résidus en contact dans une Prédiction de résidus en contact dans une protéine par détection de mutations corréléesprotéine par détection de mutations corrélées

Prédiction d ’interactions protéine-protéine par Prédiction d ’interactions protéine-protéine par détection de mutations corrélées inter-protéinesdétection de mutations corrélées inter-protéines

Prédiction d ’interactions par comparaison Prédiction d ’interactions par comparaison d ’arbres phylogénétiquesd ’arbres phylogénétiques

Génome B. melitensis(2920 ORFs)prédites)

Alignement de séquences (ClustalW)

2317 alignements

Recherche en banque de données (BLAST

nr)

Sélection des séquences similaires de E value<10-5

MéthodologieMéthodologie

Prédiction d’interactions

protéiques pour quelques protéines

RésultatsRésultatsRBME02068 2,161 0,803 0,175 15RBME01398 1,88 0,929 0,212 21RBME00209 1,808 0,657 0,175 11RBME01533 1,73 0,27 0,219 11RBME01224 1,724 0,424 0,16 11RBME02484 1,684 0,696 0,164 11RBME01394 1,679 0,889 0,19 15RBME01246 1,614 0,737 0,2 11RBME02787 1,6 0,377 0,159 13RBME00875 1,575 0,491 0,141 12RBME01395 1,557 0,918 0,177 14RBME00751 1,539 0,565 0,156 11RBME01216 1,529 0,278 0,14 12RBME01452 1,513 0,643 0,158 11RBME00762 1,504 0,13 0,174 11RBME01739 1,5 0,385 0,154 12

omp 16virB4membrane metalloproteaseexcinuclease ABC subunit Btranscriptional regulator

virB9permeasestransposasespermidine/putresceine transport system permease protein POTCVirB8transporterdnaJ proteinspermidine/putresceine transport system permease protein POTCmyo-inositol (OR4) -monophosphatase 1 (EC 3.1.3.25)spermidine/putresceine transport system permease protein POTC

Tests de la méthodeTests de la méthode

Test sur quelques protéines de C. elegans

29 protéines impliquées dans le développement vulval de C.elegans et ayant des interactions confirmées expérimentalement (11)

Méthodologie: idem Brucella . Les protéines ont été collectées dans la banque de données WPD

29 ORFs de C. elegans


27alignements


nr)




protéiques pour quelques protéines


La plupart des scores <1 Sur 11 interactions confirmées

expérimentalement, le programme n’a trouvé que deux interactions potentielles dont les scores sont:

0,794

0,649


Sur 11 interactions confirmées expérimentalement:

4 interactions pour lesquelles pas d ’alignement de séquences

2 interactions dimériques

1 interaction non trouvée car séquence non disponible

Test sur quelques protéines de S. cerevisiae

78 protéines impliquées dans le cycle cellulaire et dans le trafic des protéines vers la membrane plasmique

80 interactions confirmées (dans YPD) à tester (certaines étaient impossibles à tester car pas de séquence)

Méthodologie: idem Brucella + application du filtre : au dessus de 50% de séquences identiques dans les deux alignements , les scores ne sont pas pris en compte

78 ORFs de S. cerevisiae


47 alignements


nr)




protéiques pour 37 protéines

Test sur quelques protéines de S. cerevisiae

La plupart des scores <2,5 Sur 80 interactions confirmées

expérimentalement, le programme n’a trouvé que 10 interactions potentielles dont les scores sont <2 après application du filtre

On ne peut pas distinguer les protéines qui interagissent de celles qui a priori n’interagissnt pas

DiscussionDiscussion


Limites des deux méthodes Limites des deux méthodes • non applicable à des homodimères et à deux protéines dont les alignements sont quasi identiques (filtre)

• si une protéine n ’a pas /peu d ’homologues dans les bd : interaction n ’est pas détectée

• pas de cutoff défini: pour les protéines qui ont été testées, il n ’a pas été possible de discriminer les protéines qui interagissaient réellement de celles qui a priori n ’interagissaient pas.


Limites des deux méthodes Limites des deux méthodes • mutations corrélées: interactions?

• prot multidomaines : beaucoup d ’interactions --> possible de discriminer les domaines qui interagissent par rapport au bruit de fond MAIS pour des interactions inter-protéines, il se peut que le nombre d ’interactions soit plus faible --> moins de mutations corrélées

• mirror tree: coévolution

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