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Mathieu Trauchessec

Développement d’une méthode de quantification absolue et multiplexe des enzymes du métabolisme central chez Escherichia coli : application à des problématiques d'ingénierie métabolique

Publié le 28 novembre 2013


Thèse soutenue le 28 novembre 2013 pour obtenir le grade de Docteur de l'Université de Grenoble. Spécialité Chimie et Sciences du Vivant / Biotechnologies

Résumé :
L'ingénierie métabolique vise à développer des souches très performantes permettant de produire des composés d'intérêt. Pour cela, des modèles de prédiction des flux métaboliques sont développés (GEMs = GEnome-scale Models), intégrant des données expérimentales multi-OMICS. En particulier, l'estimation des quantités exactes d'enzymes est cruciale afin de déterminer les paramètres cinétiques, mais reste difficile à obtenir de manière multiplexe et exacte. Ces travaux de doctorat ont permis de développer une stratégie analytique générant des données de protéomique quantitative exactes et multiplexes, basée sur l'utilisation de protéines standards et d'une technique de spectrométrie de masse appellée « Selected Reaction Monitoring » (SRM). Cette stratégie analytique a été appliquée à une souche référence et à deux souches modifiées d'E. coli, produisant des quantités élevées de NADPH. Les résultats obtenus démontrent que ce type de données, couplées à des données de flux, permettent de distinguer différents niveaux de régulation : soit au n​iveau de la quantité d'enzyme, soit au niveau de l'activité enzymatique. De plus, la mesure exacte et multiplexe des quantités d'enzymes est une avancée technique majeure pour le développement de modèles prédictifs, dans le domaine de l'ingénierie métabolique. Finalement, les performances d'une nouvelle technique d'analyse nommée « Parallel Reaction Monitoring » (PRM) ont été explorées. La PRM, dans le cas de notre étude, pourrait permettre d'augmenter davantage le degré de multiplexage des analyses.

Jury :

Président : Pr Dominique Schneider
Rapporteur : Pr Bruno Domon
Rapporteur : Dr Jean Armengaud
Membre : Dr Myriam Ferro
Membre : Dr Gwenaëlle Bestel-Corre
Membre : Dr Christine Carapito
Membre : Dr Hidde de Jong

Mots-clés :
Ingénierie métabolique, modélisation, protéomique ciblée, SRM, PRM, quantification absolue, production de standards protéiques

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