Structure et dynamique de la Huntingtine. Une approche d'étiquetage segmentaire

Structure and Dynamics of Huntingtin. A Segmental Labelling Approach

• Auteur / Autrice : Xamuel loft Lund
• Direction : Pau Bernadó, Frank Gabel
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Inscription en doctorat le 10/03/2020
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-….)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CBS - Centre de Biologie Structurale
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Structure et fonction de protéines hautement flexibles

Mots clés

Mots clés libres

Maladie d'Huntington

Sans

Structure de protéines

Huntington's Disease

Sans

Protein structure

Résumé

La maladie de Huntington (HD) est une pathologie neurodégénérative causée par le dépôt neuronal de fibrilles amyloïdogènes, qui sont principalement composées du domaine N-terminal (exon1) de la protéine huntingtine (Htt). Htt contient une longue série de glutamines consécutives (Poly-Q) dont la longueur détermine l'apparition de la MH. Seuls les individus avec plus de 35 glutamines consécutives (seuil pathologique) développent une MH. Les bases structurelles du seuil pathologique dans Htt restent mal comprises en raison de sa flexibilité inhérente et nature homopolymère. Notre groupe a développé une nouvelle stratégie qui permettra la description atomistique de Tracts Poly-Q par RMN. Cependant, la forme générale et le réseau d'interactions entre le Poly-Q et son les régions flanquantes, N17 et le domaine riche en proline, ne peuvent pas être caractérisées en utilisant cette méthodologie. Combiner SANS, SAXS et RMN de manière synergique, nous visons à dévoiler les perturbations structurelles provoquées par la expansion des glutamines. Pour les expériences SANS, nous exploiterons la présence de tractus Poly-Q et Poly-P en deutérant segmentairement ces régions en utilisant la synthèse des protéines sans cellules. L'intégration de complémentaires les données structurelles dans les méthodes d'ensemble fourniront des modèles détaillés de Htt avec des régions Poly-Q de différentes longueurs. Avec ces informations, nous visons à comprendre les bases de la MH et à établir des protocoles pour étudier protéines de faible complexité.

Huntington's disease (HD) is a neurodegenerative pathology caused by the neuronal deposition of amyloidogenic fibrils, which are mainly composed by the N-terminal domain (exon1) of huntingtin protein (Htt). Htt contains a long tract of consecutive glutamines (Poly-Q) whose length determines the onset of HD. Only individuals with more than 35 (pathological threshold) consecutive glutamines develop HD. The structural bases of the pathological threshold in Htt remain poorly understood due to its inherent flexibility and homopolymeric nature. Our group has developed a new strategy that will allow the atomistic description of Poly-Q tracts by NMR. However, the overall shape and the network of interactions between the Poly-Q and its flanking regions, N17 and the proline rich domain, cannot be characterized using this methodology. Combining SANS, SAXS and NMR in a synergistic manner, we aim at unveiling the structural perturbations caused by the expansion of Glutamines. For the SANS experiments, we will exploit the presence of Poly-Q and Poly-P tracts by segmentally deuterating these regions using Cell-Free Protein Synthesis. The integration of complementary structural data into ensemble methods will deliver detailed models of Htt with Poly-Q regions of different lengths. With that information we aim at understanding the bases of HD and to establish protocols to study low-complexity proteins.