Nicolas Delsaux (2008). Développement dune méthode de prédiction des sites dinteraction protéines-molécules à partir de la structure primaire (thèse de doctorat). Gembloux, Belgique, Faculté Universitaires des Sciences Agronomiques, 204p., 20 tabl., 81 fig. Résumé : Ce travail a pour but daméliorer nos connaissances des interfaces et daider les scientifiques à caractériser au mieux les protéines de fonction et de structure encore inconnues. Pour cela, nous avons construit des banques de données de structures tridimensionnelles de complexes et leurs interfaces ont été analysées au niveau atomique. Lanalyse détaillée des interfaces a permis de confirmer le rôle important des acides aminés aromatiques et de larginine ainsi que de montrer quels couples de résidus sont significativement favorisés dans celles-ci. De plus, limportance du volume des résidus voisins des sites dinteraction et de la conformation des acides nucléiques a pu être montrée. Les principales variables corrélées aux interfaces sont : trois propensions à être en interaction, le type de résidu et sa position dans la séquence, les prédictions daccessibilité et de structures secondaires, la prédiction en Receptor Binding Domain, et la présence de certains motifs protéiques. Finalement, une méthode de prédiction des sites dinteraction été mise au point. Cette méthode est lune des seules à nutiliser que des informations directement accessible à partir de la séquence et donne des résultats très encourageants. La spécificité obtenue est en effet suffisante pour améliorer les résultats expérimentaux obtenus par mutagénèse dirigée. Nicolas Delsaux (2008). Development of a prediction method of protein-molecule interaction sites from primary structure (doctoral thesis, in French). Gembloux, Belgium, Agricultural University, 204p., 20 tabl., 81 fig. Summary: The objective of this work is to improve the knowledge about interfaces and to assist the characterization of proteins with unknown function and structure. To this aim, we constructed databases of three-dimensional structures of complexes and their interfaces were analyzed at the atomic scale. The in-depth analysis of interfaces confirms the preponderance of aromatic amino acids and of arginine. Residue pairs that are significantly favored at the interfaces were also identified. Moreover, the importance of interaction sites neighboring residue volumes and of the nucleic acids conformation has been highlighted. The main parameters correlated to interaction sites are: three interaction propensities, residues type and its location within the sequence, predictions of accessibility and of secondary structures, prediction to be a Receptor Binding Domain, and the presence of protein patterns. Finally, a prediction method of interaction sites has been developed. This method is one of the few which only use information directly accessible from protein sequence and gives promising results. The achieved specificity is indeed sufficient to improve experimental results of site-directed mutagenesis.

La protéine arginine méthyltransférase 5 est la majeure arginine méthyltransférase de type II chez les mammifères, responsable de la génération de la majorité des arginines protéiques symétriquement diméthylées. Elle est impliquée dans divers processus oncogéniques tel que la progression tumorale et la croissance indépendante de l'ancrage. PRMT5 est surexprimée dans plusieurs cancers comme le cancer de l'ovaire, des poumons et du colon. Cependant, son expression dans le cancer du sein n'est pas assez étudiée. Dans ce projet de thèse, nous avons analysé l'expression de PRMT5 dans une cohorte de 440 tumeurs mammaires. Nos résultats montrent que son expression nucléaire est un facteur de bon pronostic, notamment dans les tumeurs ERa-positives. Nous avons aussi mis en évidence une corrélation entre PRMT5 et la sérine/thréonine kinase LKB1, suggérant un lien entre ces deux protéines. Plusieurs approches in vitro et in cellulo nous ont permis de démontrer que PRMT5 et LKB1 interagissent dans le cytoplasme des cellules mammaires épithéliales. Bien que PRMT5 soit incapable de méthyler LKB1, nous avons montré pour la première fois que PRMT5 est un substrat de cette kinase. Nous avons par la suite identifié les Thr132, 139 et 144 comme cibles de la phosphorylation, au niveau du tonneau TIM en N-terminal de PRMT5. La mutation des thréonines T139/144 en alanine diminue significativement l'activité de PRMT5, probablement suite à une perte de son interaction avec des protéines régulatrices comme MEP50, pICLn et RiOK1. De plus, la modulation de l'expression de LKB1 altère l'activité de PRMT5, témoignant d'un nouveau mécanisme de régulation médié par la phosphorylation identifiée / Protein arginine methyltrasferase 5 is the major type II arginine methyltransferase in humans. It symmetrically dimethylates arginine residues on target proteins in both the cytoplasm and the nucleus. PRMT5 was reported to be an oncoprotein implicated in anchorage independent growth and tumor progression. So far, it has been involved in various cancers such as ovarian cancer, lung cancer and colon cancer, but its expression pattern in breast cancer has not been deeply studied. In this thesis project, we analyzed PRMT5 expression in a cohort of 440 breast tumor samples and we found that its nuclear expression is a good prognosis factor, mainly in ERa-positive tumors. Interestingly, our clinical results analysis showed that PRMT5 expression is correlated with the serine/threonine kinase LKB1, suggesting a relationship between both proteins. Several in vitro and in cellulo approaches gave evidence that PRMT5 and LKB1 interact directly in the cytoplasm of mammary epithelial cells. Moreover, although PRMT5 is not able to methylate LKB1, we found that PRMT5 is a bona fade substrate for LKB1. We next identified Thr132, 139 and 144 residues as target sites for phosphorylation, located in the TIM barrel domain of PRMT5. Interestingly, the Thr139/144 mutation to alanine decreased drastically PRMT5 methyltransferase activity, probably due to the loss of PRMT5 interaction with regulatory proteins such as MEP50, pICLn and RiOK1. In addition, the modulation of LKB1 expression modifies PRMT5 enzymatic activity, highlighting a new regulatory mechanism mediated by the discovered posttranslational modification of this arginine methyltransferase