Master de Physique ou de Nanosciences Nanotechnologie - UFR ...

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Master de Physique ou de Nanosciences Nanotechnologie - UFR Phitem
Sujet de stage proposé
Laboratoire : Institut de Biologie Structurale Jean-Pierre Ebel
Directeur : Eva Pebay-Peyroula
Intitulé de l'équipe : Equipe Housset / Groupe IRPAS
Responsable : D. Housset
Nom et Qualité du Responsable du Stage : J.-B. Reiser / CR CNRS
HDR (oui ou non) : Oui (soutenance octobre 2012)
Adresse :.Institut de Biologie Structurale – 41 rue Jules Horowitz – 38027 Grenoble Cedex 1
Tél : Email :
Spécialité MASTER (à choisir parmi Exploration du Vivant et de l’Environnement (EVE),
Nanophysique, Nanostructures (NN), Physique de la Matière Condensée et du Rayonnement
(PMCR)):
Titre du sujet : Etudes structurales et fonctionnelles de GTPases bactériennes en vue de la
conception de nouveaux agents antibactériens.
Objectifs visés du stage (5 lignes max) : L’objectif du projet collaboratif est d’identifier puis d’optimiser
des molécules capables d'inhiber l’activité enzymatique de EngA, une nouvelle famille de GTPases
bactériennes impliquée dans la biogenèse du ribosome. La première étape est la caractérisation structurale de
l’activité de EngA, seul ou en complexe avec son partenaire ribosomal.
Intérêts pédagogiques et compétences visées (5 lignes max) : L’approche interdisciplinaire est une
composante essentielle et nécessaire de ce projet et inclut cristallographie, criblage de chimiotèque, mesure
d'affinité, etc ...
Résumé du sujet de stage :
Depuis plusieurs années, l'équipe de Jean-Michel Jault s'intéresse à de nouvelles enzymes spécifiques du
règne bactérien et essentielles à la survie des bactéries, faisant de ces protéines des cibles pertinentes pour le
développement de nouveaux agents anti-infectieux. Dans le cadre dʼune collaboration avec cette équipe,
nous cherchons à caractériser les bases moléculaires du cycle catalytique dʼune de ces enzymes bactériennes,
la GTPase EngA de Bacillus subtilis (également nommée YphC), qui est impliquée dans la biogenèse des
ribosomes et interagit avec certaines protéines de cette particule. Cette GTPase est unique puisquʼelle
possède deux domaines GTPase en tandem (GD1 et GD2) et a fait lʼobjet dʼune caractérisation biochimique
poussée (cf thèse dʼA.E. Foucher) ; nous cherchons désormais à comprendre le rôle respectif de ses deux
domaines dans son mécanisme de fonctionnement. Jusquʼà présent, nous avons résolues la structure de
l'enzyme dans un seul état conformationnel (résolution de 2Å, avec soit un ion sulfate soit du GDP dans
GD1 et du GDP dans GD2) et nous poursuivons actuellement nos efforts afin de déterminer dʼautres
conformations de cette enzyme (analogues de nucléotides non hydrolysables et mutants inactifs). Au cours
du projet de thèse (en co-tutelle avec Jean-Michel Jault), nous aborderons la recherche et la caractérisation
biochimique et structural d'inhibiteurs, en utilisant des chimiothèques disponibles (Coll. A. Boumendjel, UJF
et M.-O. Fauvarque, CEA) qui seront initialement criblées par une approche de ʻThermal Shift Assayʼ. Des
co-cristallisations avec les molécules qui stabilisent le mieux YphC seront réalisées en parallèle avec des
études enzymatiques. Les informations sur le mode de fixation des inhibiteurs ainsi identifiés, ainsi que les
données obtenues sur le mécanisme enzymatique particulier de cette enzyme, permettront par la suite de
concevoir de nouveaux inhibiteurs plus efficaces et de meilleure spécificité. D'autre part, certaines protéines
du ribosome interagissent avec EngA (e.g. S7 de la petite sous-unité) et nous chercherons à identifier les
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ases structurales de l'interface entre EngA et ses partenaires. Ceci devrait nous permettre de rechercher,
voire concevoir, des molécules capables d'interférer avec cette interaction qui pourront être elles aussi des
agents antibactériens potentiels (coll. envisagée avec M.-O. Fauvarque, responsable de la plateforme de
Criblage du CEA).
Références afférentes au sujet de stage :
Bois, F, Beney, C, Boumendjel, A, Mariotte, AM, Conseil, G and Di Pietro, A (1998). "Halogenated
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Tenson, T and Mankin, A (2006). "Antibiotics and the ribosome." Mol Microbiol 59(6): 1664-1677.
Wicker-Planquart, C, Foucher, AE, Louwagie, M, Britton, RA and Jault, JM (2008). "Interactions of an
essential Bacillus subtilis GTPase, YsxC, with ribosomes." J Bacteriol 190(2): 681-690.
Approches & matériels utilisés (5 lignes max) :
Biochimie, cristallographie des rayons X
Domaines de compétences souhaitées du candidat (3 lignes max):
Compétence en Biologie moléculaire, expression et purification de protéine, biologie structurale,
biophysique (interaction protéine-protéine et protéine-ligand)
Le sujet peut-il donner lieu à une poursuite en thèse ? oui
Dates du stage : Mars-Juin 2013
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