Searching for functional motifs in a family of multi-domain proteins: Fibulins
Recherche de motifs fonctionnels dans une famille de protéines multi-domaines : les Fibulines
Résumé
Fibulins are an eight-member family of multidomain extracellular matrix proteins. Proteomic analysis
by IREST’s DYMEC2 team has highlighted the association between three members of the fibulin family
and the severity of fibrosis in chronic liver disease. Little is known about their function in the disease.
To this end, Olivier Dennler has implemented a tool to characterize functional motifs by detecting con-
served modules using phylogenetic inference of the evolutionary history of species, genes, modules and
functions in nine species representing protein evolution. This tool is based on homology, sequence, phy-
logenetic and reconciliation methods. It was used to carry out a study on the fibulin family. However,
since it was made available as a Docker container, modifications had to be made to use on the Genouest
computing cluster. The study enabled the calculation of a fibulin phylogenetic tree and the identification
of duplication events at the origin of today’s fibulins. One of these duplications led to the identification
of a fibulin absent in mammals. Reconstruction of the evolutionary history of small conserved regions
(module) and of the evolutionary history of annotations enabled the identification of four ancestral genes
showing module/annotation co-appearance with at least four human descendants. These genes remain
present despite a variation in the parameters of one of the tool’s dependencies.
Les fibulines sont une famille de protéines multidomaines de la matrice extracellulaire, composée de
huit membres. Une analyse protéomique par l’équipe DYMEC2 de l’IRSET a permis de mettre en év-
idence l’association entre trois fibulines et la gravité de la fibrose dans le cas de maladie chronique du
foie. Leur fonction dans la pathologie reste peu connue. Un outil permettant la caractérisation des mo-
tifs fonctionnels par la détection de modules conservé via l’utilisation de l’inférence phylogénétique de
l’histoire évolutive des espèces, des gènes, des modules et des fonctions chez neuf espèces représen-
tant l’évolution des protéines a été implémenté par Olivier Dennler. Cet outil se base sur des méthodes
d’homologie de séquence, de phylogénétique et de réconciliation. Cet outil a été utilisé pour réaliser une
étude sur la famille des fibulines. Malgré ça, mise à disposition sous la forme d’un conteneur Docker,
des modifications ont dû être réalisées pour une utilisation sur le cluster de calcul Genouest. L’étude a
permis le calcul d’un arbre phylogénétique des fibulines et l’identification d’événements de duplication à
l’origine des fibulines actuelles. Une de ces duplications a permis l’identification d’une fibuline absente
chez les mammifères. La reconstruction de l’histoire évolutive de petites régions conservées (module) et
de l’histoire évolutive des annotations a permis l’identification de quatre gènes ancestraux présentant une
co-apparition module/annotation avec au moins quatre descendants humains. L’un de ces gènes présente
une annotation indiquant une interaction avec le TGFB1, une protéine impliquée dans la fibrose.
Domaines
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