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Offre de thèse en biologie structurale: RMN, RX (H/F)

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

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Informations générales

Référence : UPR2301-NELMOR-001
Lieu de travail : GIF SUR YVETTE
Date de publication : mardi 30 juin 2020
Nom du responsable scientifique : Nelly Morellet
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Titre: Étude de l'interaction des synthases de cyclodipeptides (CDPS) et de leurs substrats par RMN et cristallographie aux rayons X.

Les synthases de cyclodipeptides (CDPS) produisent des cyclodipeptides et des dérivés complexes, les dicétopipérazines (DKP) qui constituent une large classe de produits naturels synthétisés par des microorganismes et possédant des propriétés pharmacologiques remarquables telles qu'antibactériennes, antivirales ou anticancéreuses. Pour ce faire, les CDPS détournent les ARNt aminoacylés (aa-ARNt) de leur rôle canonique dans la synthèse des protéines par les ribosomes.

Le projet de thèse consiste à effectuer l'étude structurale de l'interaction des CDPS (synthases de cyclodipeptides) et de leurs substrats, les aa-ARNt et ainsi identifier les résidus des CDPS responsables de la spécificité de substrat. Ce projet s'insère dans un projet plus global, financé par l'ANR, qui utilisera les données structurales acquises pour effectuer de l'ingénierie sur les CDPS et obtenir des variants avec des spécificités modifiées pouvant par exemple utiliser des substrats contenant des acides aminés non canoniques. Le but de ce projet global est de produire, par un processus de biosynthèse écologique, différents DKP à fort potentiel thérapeutique. Le projet ANR est porté par Muriel Gondry (Biosynthèse Peptidique et Expression des Gènes (LBPEG)), Institut des Sciences du Vivant Frédéric-Joliot, I2BC, Gif sur Yvette), en partenariat avec Jean-Baptiste Charbonnier pour la partie cristallographie aux rayons X (Institut de Biologie Intégrative de la cellule, I2BC, Gif sur Yvette), Nelly Morellet et Ewen Lescop (Institut de Chimie des substances Naturelles, Gif sur Yvette) pour la partie RMN et Eric Jacquet responsable de la plateforme de PCR quantitative haut débit (Institut de Chimie des substances Naturelles, Gif sur Yvette).

Activités
- La thèse se déroulera dans les trois laboratoires présentés ci-dessus. Le but sera d'étudier l'interaction entre des CDPS et des mini-ARN aminoacylés.
- Le doctorant effectuera la production des protéines dans l'équipe de Muriel Gondry (I2BC, Gif sur Yvette), enrichies en 15N et 15N-13C et 15N-13C-2D, par surexpression chez Escherichia Coli et purification par un système de trois colonnes chromatographiques successives.
- Les meilleures conditions de mise en solution seront réalisées au sein de la plateforme de PCR quantitative haut débit sous la supervision d'Eric Jacquet (ICSN, Gif sur Yvette), grâce à des tests de décalage thermique qui quantifie le changement de température de dénaturation thermique d'une protéine dans différentes conditions de pH, concentrations de sel, type de tampons et additifs (glycérol …).
- Des tests de cristallisation seront réalisés sous la responsabilité de Jean-Baptiste Charbonnier en vue de l'obtention de structures par cristallographie au rayons X de complexes CDPS:aa-mini-ARN. Des mesures d'interactions biophysiques seront effectuées pour évaluer les affinités de différents aa-mini-ARN pour les CDPS étudiées par switchSense, calorimétrie et thermophorèse notamment.
- Les études RMN seront réalisées sous la responsabilité de Nelly Morellet (ICSN, Gif sur Yvette). Dans un premier temps l'attribution des résonnances HN, CO, Ca et Cb des protéines CDPS enrichies en 15N et 13C (248 acides aminés) seront réalisées à l'aide des expériences RMN 3-dimensions classiques, HNCO, HNCACO, HNCA, HNCOCA, HNCACB et HNCOCACB. En fonction de la qualité des spectres l'enregistrement de ces expériences pourra être réalisé sur les protéines également enrichies en deutérium sur les chaines latérales.
- Les spectres 1H-15N HSQC seront ensuite utilisés pour cartographier sur la protéine les zones d'interaction de mini-ARN aminoacylés par observation des variations de déplacement chimique dans les spectres HSQC des protéines.
- Rédaction manuscrit de thèse et articles

Contexte de travail

L'Institut de Chimie des Substances Naturelles est une Unité Propre de Recherche du CNRS dont les axes de recherche sont la chimie et la biologie. Il fait partie de l'Université Paris-Saclay qui regroupe, depuis 2015, les établissements de recherche et d'enseignement du sud parisien. L'ICSN est situé sur le campus de Gif-sur-Yvette et compte environ 125 agents dont 76 permanents répartis sur 3 bâtiments.
Au sein du Département de chimie et biologie structurale et analytique l'agent recruté intègrera l'équipe de biologie et chimie structurale constituée de 5 IT, 8 CH et 2 CDD/doctorants. Il/elle sera placé(e) sous l'autorité hiérarchique du responsable d'équipe. L'agent travaillera en lien direct avec Nelly Morellet, ainsi qu'en collaboration avec Ewen Lescop.

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