Blocs Protéiques

Alexandre de Brevern - Thèse de Bioinformatique Moléculaire

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Construction du réseau

Nous nous sommes intéressés aux mots (i.e. succession) de 5 blocs protéiques, ce qui représente 9 C $_{\alpha }$ soit la taille moyenne d'un feuillet $\beta$ avec entrée et sortie complète. La base de données est celle utilisée auparavant (342 protéines ayant moins de 25% d'identité de séquence).

L'ensemble des structures protéiques a été recodée en BPs selon la règle du RMSda minimal. Le réseau que l'on désire construire est un graphe orienté. Un graphe G correspond à un ensemble T de n $\oe$ uds ("vertices") et d'un ensemble E de segments ("edges") qui les relient. Le graphe est orienté si chaque segment possède une seule direction, G(V,E). Dans notre étude, chaque n $\oe$ ud de l'ensemble V est caractérisé par un bloc protéique, et chaque lien orienté une transition entre deux blocs protéiques. L'objectif est de caractériser le graphe orienté des séries de blocs protéiques les plus fréquemment observés dans une base de structures protéiques. Pour réaliser cet objectif, les séries de 5 blocs protéiques les plus fréquents (fréquence supérieure à 150 observations soit 0,18 % de la base étudiée) ont été sélectionnés, puis en se basant sur un principe de séquentialité, le graphe orienté a été construit. Un motif de 5 blocs est représenté par un sous-graphe orienté. Par exemple, le motif mnopac est décrit par le sous-graphe m $\rightarrow$ n $\rightarrow$ o $\rightarrow$ p $\rightarrow$ a $\rightarrow$ c.

Le principe de séquentialité consiste à trouver dans la liste des motifs ceux dont les 4 derniers blocs d'une série se retrouvent dans les 4 premières d'une autre série, (a₁ $\rightarrow$ a₂ $\rightarrow$ a₃ $\rightarrow$ a₄ $\rightarrow$ a₅) et (a₂ $\rightarrow$ a₃ $\rightarrow$ a₄ $\rightarrow$ a₅ $\rightarrow$ a₆) devient (a₁ $\rightarrow$ a₂ $\rightarrow$ a₃ $\rightarrow$ a₄ $\rightarrow$ a₅ $\rightarrow$ a₆). Par exemple, le motif mnopa est suivi par le motif nopac par continuité. Par superposition des sous-graphes, le graphe est étendu. Le sous-graphe devient dans ce cas m $\rightarrow$ n $\rightarrow$ o $\rightarrow$ p $\rightarrow$ a $\rightarrow$ c. Le graphe peut présenter des bifurcations, une série étant suivie par plusieurs séries distinctes, ainsi, le motif mnopa est suivi par deux motifs nopac et nopaf dans des proportions respectives de 68 et 32 %. Les structures secondaires répétitives hélices et feuillets sont considérées chacune comme un seul n $\oe$ ud retournant sur lui même ainsi la succession fklmmmmmmmmmmnop se traduira par la succession des n $\oe$ uds fkl(m*)nop. La répétitivité des blocs sera notée par une étoile. Cette méthode va nous permettre de bien mettre en relief des transitions à plus longue distance.

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