Les réseaux cellulaires régulés par phosphorylation

À n'importe quel moment, dans une cellule prise au hasard, de nombreux types de réseaux moléculaires sont actifs simultanément. Ces réseaux ne sont ni statiques, ni indépendants. Des milliers de protéines sont ainsi actives dans nos cellules au même moment; certaines sont présentes en très grandes quantités, d'autres en infimes traces – ce qui ne signifie par nécessairement qu'elles sont moins importantes. Une perturbation de la cellule peut entraîner des changements coordonnés dans de multiples réseaux, et l'une des questions encore ouverte et prédominante à la pointe de la recherche en biologie des systèmes est de savoir comment cette coordination s'opère exactement. En d'autres termes: comment les cellules intègrent-elles l'information? 

PhosphoNetX se préoccupe de la phosphorylation des protéines. Nombre des signaux que reçoit la cellule à un moment donné entraînent l'activation ou la désactivation de certaines kinases/phosphatases ciblant des protéines spécifiques. À leur tour, ces enzymes propagent un signal à l'endroit de protéines-cibles spécifiques, influençant leurs propriétés telles que le niveau de leur activité, leur capacité d'interaction et leur distribution dans la cellule. Un exemple bien connu est celui de la protéine inhibitrice de tumeur p53. Si une cellule vient à se diviser de façon anarchique et présente des caractéristiques typiques du cancer, une phosphorylation de p53 provoque le suicide de cette cellule, protégeant ainsi l'organisme contre le cancer.

L'un des buts de PhosphoNetX est de cartographier les connections de bases des réseaux d'informations régulés par phosphorylation dans les cellules. Pour y parvenir, l'analyse de réseaux protéine:protéine et les criblages phénotypiques à haute capacité de traitement permettent de trouver les associations que forment les kinases/phosphatases avec leurs protéines-cibles ou avec les systèmes de signalisations qui leur fournissent leur signal d'activation respectif. Une désactivation systématique des kinases/phosphatases couplée à des techniques de phosphoprotéomique quantitative permet d'identifier le substrat pour chacune d'entre elles. Ainsi, ces enzymes peuvent être reliées à des protéines effectrices spécifiques ayant une influence sur le fonctionnement de la cellule. L'étape suivante consistes à développer des tests fiables, sensibles et précis avec une capacité de traitement suffisante pour mesurer les flux d'informations dépendants de la phosphorylation dans des cellules différentes et dans le contexte de plusieurs processus biologiques. Le but final est d'utiliser ces données et ces ressources dans quatre projets de biologie appliquée ayant trait au contrôle du cycle cellulaire, au trafic intermembranaire, à la réponse cellulaire au stress mécanique et à la perturbation des réseaux dans le cancer.

Mis à jour en septembre 2012