INTERDY : TSPO bactérienne : études d'interaction et de dynamique

• Auteur / Autrice : Mohyeddine Taleb
• Direction : Luminita Duma
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Inscription en doctorat le 30/09/2022
• Etablissement(s) : Reims
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie, Chimie, Santé (Reims ; 2018-)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ICMR - Institut de Chimie Moléculaire de Reims

Mots clés

Mots clés libres

Rmn

Protéine transmembranaire

Tspo

Dynamique

Interaction protéine-ligand

Criblage de ligands

Protein-ligand interaction

Transmembrane protein

Dynamics

Ligand screening

Nmr

Tspo

Résumé

La protéine transmembranaire TSPO (« translocase protein ») est une cible thérapeutique et de diagnostic, connue notamment comme biomarqueur en tomographie par émission de positrons pour prédire l'évolution de la sclérose multiple. Elle interagit avec divers ligands (porphyrines, cholestérol, etc.) et plusieurs fonctions (transport du cholestérol, inflammation, cancer, etc.) lui ont été attribuées. La conservation de la fonction à travers les espèces a été démontrée par la capacité d'une TSPO bactérienne (Rhodobacter spheroides) à rester fonctionnelle après que dans sa séquence le gène de la TSPO ait été remplacé par celui de la TSPO de rat. Bien que sa fonction soit hautement conservée à travers les espèces, sa fonction physiologique principale reste inconnue à ce jour. Afin d'améliorer notre connaissance de la TSPO mais aussi d'autres systèmes biologiques semblables, ce projet cherche à identifier l'environnement lipidique conduisant à une reconnaissance de Bacillus cereus TSPO par ses ligands natifs comparable à celle mesurée in cellulo. Le deuxième volet vise à obtenir des informations dynamiques de la protéine dans sa forme apo (sans ligand) et holo (avec ligand) lorsqu'elle est placée dans un environnement lipidique proche de la membrane native. Il s'agit d'un projet interdisciplinaire qui va corréler des données RMN avec des données de modélisation moléculaire et de docking. Ces études devraient permettre de comprendre les processus dynamiques dans lesquelles la protéine pourrait être impliquée (fonction, interaction avec ses ligands).

The transmembrane protein TSPO ('translocase protein') is a therapeutic and diagnostic target, known in particular as a biomarker in positron emission tomography to predict the evolution of multiple sclerosis. It interacts with various ligands (porphyrins, cholesterol, etc.) and several functions (cholesterol transport, inflammation, cancer, etc.) have been assigned to TSPO. The conservation of TSPO function across species has been demonstrated by the ability of a bacterial TSPO (Rhodobacter sphaeroides) to remain functional after the TSPO gene in its sequence has been replaced by the rat TSPO gene. Although its function is highly conserved across species, its primary physiological function remains unknown to date. In order to improve our knowledge of TSPO but also of other similar biological systems, this project seeks to identify the lipid environment leading to a recognition of Bacillus cereus TSPO by its native ligands comparable to that measured in cellulo. Additionally, we aim to obtain dynamic information on the protein in its apo (without ligand) and holo (with ligand) form when placed in a lipid environment close to the native membrane. This is an interdisciplinary project that will correlate NMR data with molecular modelling and docking data. These studies should help to understand the dynamic processes in which the protein could be involved (function, interaction with its ligands).