Les hélicases sont des « moteurs moléculaires » ubiquitaires qui remodèlent les structures d’acides nucléiques (AN) et/ou les complexes AN-protéines. Malgré le rôle clé des hélicases dans le métabolisme cellulaire et certaines maladies, leurs répertoires de substrats et les déterminants moléculaires de leur spécialisation fonctionnelle sont souvent inconnus. Le groupe « remodelage de l’ARN » du CBM a développé une nouvelle approche de criblage enzymatique, Helicase-SELEX, pour étudier ces éléments clés de manière globale, à partir de très grandes banques de séquences d’AN naturelles ou synthétiques. En utilisant l'hélicase bactérienne Rho comme prototype, les chercheurs ont ainsi découvert ~3300 séquences de substrats pour Rho chez Escherichia coli, établissant ainsi la première carte détaillée de sites Rut (Rho utilization) à l'échelle du génome. Ils ont également cartographié les sites Rut sensibles à la présence de NusG, un cofacteur de Rho, démontrant ainsi l’intérêt d’Hélicase-SELEX pour évaluer les déterminants de spécificité hélicase de manière globale. Enfin, ils ont utilisé Helicase-SELEX comme approche d’évolution moléculaire dirigée pour générer des séquences Rut synthétiques qui fonctionnent comme des « riboswitches » capables d’induire l’activité de Rho in vitro et in vivo uniquement en présence d'un cofacteur exogène (sérotonine). Ces données démontrent l’utilité d’Helicase-SELEX pour caractériser ou exploiter les hélicases à des fins fondamentales ou biotechnologiques.
L'Institut de Chimie du CNRS a signalé cette nouvelle approche originale de criblage sur son site
Référence
Delaleau M., Eveno E., Simon I., Schwartz A & Boudvillain M.
A scalable framework for the discovery of functional helicase substrates and helicase-driven regulatory switches
PNAS 2022
