En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez le dépôt de cookies dans votre navigateur. (En savoir plus)

PhD position in molecular microbiology and biochemistry H/F

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Assurez-vous que votre profil candidat soit correctement renseigné avant de postuler. Les informations de votre profil complètent celles associées à chaque candidature. Afin d’augmenter votre visibilité sur notre Portail Emploi et ainsi permettre aux recruteurs de consulter votre profil candidat, vous avez la possibilité de déposer votre CV dans notre CVThèque en un clic !

Faites connaître cette offre !

Informations générales

Référence : UMR5100-PIEGEN-001
Lieu de travail : TOULOUSE
Date de publication : jeudi 9 mai 2019
Nom du responsable scientifique : Pierre Genevaux
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 septembre 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Evolution dirigée de chaperons moléculaires vers le peptide amyloïde-β de la maladie d'Alzheimer

Les chaperons moléculaires maintiennent l'homéostasie de protéines cellulaires en protégeant les protéines du mal-repliement et de l'agrégation : voies détournées de la biogenèse des protéines pouvant induire des dommages cellulaires importants1. Il a été montré que la déplétion ou la mutation de certains chaperons pouvaient induire un effondrement de l'homéostasie des protéines et que certains chaperons pouvaient directement moduler l'agrégation de protéines associées à des maladies humaines, telles que le peptide amyloïde-β (Aβ) impliqué dans la maladie d'Alzheimer (MA) en tant que constituant principal des plaques amyloïdes trouvées dans le cerveau de patients atteints de cette maladie. Les connaissances actuelles selon lesquelles les oligomères d'Aβ, et non les fibres, sont les espèces les plus toxiques soulignent l'importance de l'identification de molécules modulatrices, telles que les chaperons moléculaires, qui peuvent agir à des étapes spécifiques de l'agrégation d'Aβ. Fait intéressant, des études récentes ont montré que des protéines à activité chaperon, telles que le domaine BRICHOS ou le chaperon HSP40/DNAJB6, sont capables de prévenir la toxicité générée par Aβ en modifiant des étapes spécifiques du processus de fibrillogenèse2,3,4. Les chaperons moléculaires sont donc considérés comme une cible thérapeutique pour la MA et les recherches visant à identifier des molécules capables de réguler positivement l'expression des chaperons ou d'améliorer leur activité sont donc très pertinantes5. Il est intéressant de noter que des travaux récents suggèrent que l'administration directe de chaperons recombinants à des patients atteints de MA pourrait être bénéfique. En effet, l'administration intranasale du chaperon HSP70 humain à des souris modèles d'AD ou à des souris âgées diminue la détérioration de la mémoire, protège de l'accumulation d'Aβ6, prolonge la durée de vie, améliore l'apprentissage et la mémoire, et réduit l'activité des marqueurs liés à l'âge 7. Malgré cela, en plus de la protéine ciblée associée à la maladie, l'augmentation ou la diminution du niveau endogène de certains chaperons pourrait également affecter d'autres protéines clientes qui interagissent naturellement avec ces chaperons. Etant donné que les chaperons génériques interagissent avec une grande variété de protéines clientes 1 cela pourrait potentiellement devenir un inconvénient majeur 8. Par conséquent, pour utiliser les chaperons à des fins thérapeutiques, il semble important de développer des chaperons spécifiquement dirigés vers les protéines d'intérêts 5.
Dans ce but, nous avons récemment mis au point un nouvel outil génétique basé sur l'utilisation d'une chimère du système bactérien de toxine/antitoxine/chaperon (TAC) 9–11, nommé TAβC, qui permet la sélection rapide de mutants chaperons humains évolués vers des protéines agrégatives, comme en autre le peptide Aβ de la MA. Le doctorant (i) utilisera cet essai bactérien pour sélectionner des mutants chaperons humains ayant une meilleure capacité à empêcher l'agrégation de l'Aβ, (ii) étudiera l'impact de certains mutants chaperons évolués sur la prévention de l'agrégation de différents isoformes du peptide Aβ in vitro (collaboration avec Christelle Hureau au LCC de Toulouse) et (iii) effectuera des analyses biophysiques des complexes entre Aβ42 et les chaperons évolués. Enfin, si le temps le permet, les mutants les plus intéressants seront testés in vivo dans un modèle de nématode exprimant Aβ42 humain.
1. Hartl, F. U., Bracher, A. & Hayer-Hartl, M. Molecular chaperones in protein folding and proteostasis. Nature 475, 324–32 (2011).
2. Cohen, S. I. a et al. A molecular chaperone breaks the catalytic cycle that generates toxic Aβ oligomers. Nat. Struct. Mol. Biol. 22, (2015).
3. Hermansson, E. et al. The chaperone domain BRICHOS prevents CNS toxicity of amyloid-β peptide in Drosophila melanogaster. Dis. Model. Mech. 7, 659–65 (2014).
4. Månsson, C. et al. DNAJB6 is a peptide-binding chaperone which can suppress amyloid fibrillation of polyglutamine peptides at substoichiometric molar ratios. Cell Stress Chaperones 19, 227–39 (2014).
5. Mack, K. L. & Shorter, J. Engineering and Evolution of Molecular Chaperones and Protein Disaggregases with Enhanced Activity. Front. Mol. Biosci. 3, 8 (2016).
6. Bobkova, N. V. et al. Therapeutic effect of exogenous Hsp70 in mouse models of Alzheimer's disease. J. Alzheimers Dis. 38, 425–435 (2014).
7. Bobkova, N. V. et al. Exogenous Hsp70 delays senescence and improves cognitive function in aging mice. Proc. Natl. Acad. Sci. 112, 201516131 (2015).
8. Brandvold, K. R. & Morimoto, R. I. The Chemical Biology of Molecular Chaperones -Implications for Modulation of Proteostasis. J. Mol. Biol. 427, 2931–2947 (2015).
9. Sala, A. J. et al. Directed evolution of SecB chaperones toward toxin-antitoxin systems. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 114, 12584–12589 (2017).
10. Bordes, P. et al. Chaperone addiction of toxin-antitoxin systems. Nat. Commun. 7, 13339 (2016).
11. Guillet, V. et al. Structural insights into chaperone addiction of toxin-antitoxin systems. Nat. Commun. 10, 782 (2019).

Contexte de travail

Thèse CNRS collaborative avec impact sociétal (collaboration avec Christelle Hureau, équipe « Alzheimer et amyloïdes », Laboratoire de chimie de coordination, UPR8241, Toulouse)

Contraintes et risques

L'étudiant devra s'inscrire à l'école doctorale N°151 Biologie - Santé - Biotechnologies de l'Université Paul Sabatier à Toulouse.
Les tests d'agrégation d'Aβ seront effectués dans l'équipe de Christelle Hureau au Laboratoire de Chimie de Coordination (LCC) de Toulouse, qui est à distance de marche du CBI.

Informations complémentaires

Le/la candidat-e aura obtenu un Master avec un stage de recherche en microbiologie moléculaire ou biochimie et montrer un intérêt pour la biotechnologie et la neurobiologie.
Elle/Il devra avoir une bonne maitrise de l'anglais écrit et parlé. Une expérience pratique des protéines purifiées et des bactéries sera appréciée.
Veuillez joindre votre CV et votre relevé de notes officiel de master ainsi qu'un document attestant que vous avez effectué un stage dans un laboratoire de recherche. Joindre également les E-mails de deux références possibles, ainsi qu'une courte lettre de motivation.

On en parle sur Twitter !