Exploration du potentiel de bioproduction du système Pichia pastoris pour l’étude structurale de complexes de signalisation RCPG-Protéines G

Exploring the bioproduction potential of Pichia pastoris for the structural study of GPCR-G proteins signaling complexes

• Auteur / Autrice : Magali Schwob
• Direction : Renaud Wagner
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biotechnologies
• Date : Soutenance le 07/03/2025
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Plateforme de chimie biologique intégrative de Strasbourg
• Jury : Président / Présidente : Isabelle Mus-Veteau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Coraline Rigouin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Isabelle Mus-Veteau, Bernard Mouillac

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biotechnologie

Pichia

Récepteurs couplés aux protéines G

Mots clés libres

Pichia pastoris

RCPG

Protéines G

Études structurales

Cryo-EM

Production

Purification

Pichia pastoris

GPCR

G proteins

Structural studies

Cryo-EM

Production

Purification

Résumé

Les Récepteurs Couplés aux Protéines G (RCPG) forment la plus grande famille de protéines membranaires chez l’Homme et jouent un rôle clé dans de nombreux processus physiologiques. De nombreuses études s’attachent à décrypter leurs structures et leurs mécanismes d’action, mais des difficultés persistent pour produire et isoler ces récepteurs dans des conditions compatibles avec les analyses visées. Ce travail de thèse explore le potentiel de bioproduction de la levure Pichia pastoris actuellement sous-exploité pour les études structurales de complexes RCPG-protéines G. Nous avons notamment investigué des approches et des outils moléculaires originaux permettant de délivrer les différents partenaires protéiques impliqués dans ces complexes. Ce travail a finalement abouti à l’obtention de deux structures originales à haute résolution impliquant le récepteur à l’adénosine A2AAR, l’une d’entre elles ouvrant sur de nouvelles perspectives physiologiques et pharmacologiques pour ce récepteur.

G-Protein Coupled Receptors (GPCRs) form the largest family of membrane proteins in humans and play a key role in numerous physiological processes. Efforts are being made to unravel their structures and mechanisms of actions, but challenges persist for producing and isolating these receptors in conditions compatible with such studies. This thesis explores the potential of the underused Pichia pastoris yeast for contributing to structural studies of GPCR-G-protein complexes. Particularly, we investigated original approaches and tools for delivering the different protein partners involved in these complexes. We finally obtained two original high-resolution structures including the A2AA adenosine receptor, one of them raising novel physiological and pharmacological prospects.