Titre du sujet de thèse proposé

Mahel Zeghouf

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Extrait

Titre du sujet de thèse proposé

Petites protéines G et pathologies : régulation par les facteurs d’échange

nucléotidique et recherche d’inhibiteurs

Directrice de thèse :

Jacqueline Cherfils

Téléphone : 01 69 82 34 92 e-mail:

[e-mail]

Co-directrice de thèse :

Mahel Zeghouf

Téléphone : 01 69 82 34 57 e-mail: [e-mail]

Laboratoire d’Enzymologie et de Biochimie Structurales

LEBS, CNRS UPR3082, 1 avenue de la Terrasse, 91198 Gif sur Yvette Cedex

Projet de thèse

Les petites protéines G de la famille de l’oncogène Ras sont activées par

l’échange du GDP par du GTP et agissent comme des interrupteurs moléculaires

dans de nombreuses fonctions essentielles de la cellule. Cette activation est stimulée

par les facteurs d’échange nucléotidiques (GEFs), protéines multifonctionnelles qui

émergent actuellement comme des cibles thérapeutiques dans des pathologies

comme le cancer, les maladies cardiovasculaires ou des maladies infectieuses.

Notre équipe étudie entre autres les bases structurales de l’activation des

petites protéines G de la famille Arf par leurs GEFs (voir

http://www.lebs.cnrs-

gif.fr/cherfils/pagequipfr.html

). Les protéines Arfs sont des régulateurs majeurs du

trafic membranaire qui est nécessaire à tous les aspects de la vie cellulaire. Elles

sont aussi la cible de pathogènes et interviennent dans des processus tumoraux. Ce

sont donc des cibles pertinentes pour la découverte d’inhibiteurs. Nous avons

déterminé la structure d’un complexe abortif Arf1/GEF bloqué par la toxine Bréfeldine

A et mis ainsi en évidence une stratégie innovante d’inhibition

spécifique appelée « interfaciale » (Renault et al

.

,

Nature

2003 ;

Zeeh et al.,

JBC

2006). Récemment, nous avons démontré la

portabilité de ce concept en caractérisant

in vitro

et dans la

cellule

un nouvel inhibiteur d’un complexe Arf1/GEF, molécule

sélectionnée après criblage d’une chimiothèque virtuelle (Viaud

et al.,

PNAS

2007).

Le projet de thèse consiste à appliquer ce concept au développement

d’inhibiteurs de couples petites protéines G/GEFs d’intérêt thérapeutique. En

particulier, nous ciblerons le couple Arf6/BRAG2 qui intervient dans des processus

d’invasion et de développement métastatique. Une première étape consistera à

caractériser le mécanisme d’activation d’Arf6 par le facteur d’échange BRAG2,

réaction qui n’a pas encore été étudiée

in vitro

. Dans un deuxième temps, il s’agira

d’obtenir des données structurales de BRAG2 et/ou du complexe Arf6/BRAG2. Enfin,

nous mettrons en place une stratégie de recherche d’inhibiteurs spécifiques. Ce

projet offre à l’étudiant(e) l’opportunité de formation aux approches biochimiques et

enzymologiques, de biologie et imagerie cellulaire, et de biologie structurale.

Le laboratoire possède l’infrastructure et les équipements de pointe pour la

biochimie, la biophysique et la cristallisation des protéines (voir http://www.lebs.cnrs-

gif.fr/plateau_technique.html). l’accès privilégié à la plate-forme d’imagerie cellulaire

Imagif du campus CNRS de Gif-sur-Yvette et au synchrotron SOLEIL. L’étudiant(e)

bénéficiera de l’environnement pluridisciplinaire de l’équipe et du laboratoire ainsi

que d’un réseau de collaborateurs offrant des opportunités de stages de formation

complémentaires.

Le ou la candidat(e) devra avoir une expérience en biologie moléculaire

(clonage et mutagenèse) et en biochimie des protéines ainsi qu’une bonne maîtrise

de l’anglais. La capacité de travailler en équipe est indispensable. Des

connaissances en biologie structurale seraient un plus.

Renault L, Guibert B, and Cherfils J (2003) Structural snapshots of the mechanism

and inhibition of a guanine nucleotide exchange factor.

Nature

426

(6966), 525-30.

Zeeh J-C, Zeghouf M, Grauffel C, Guibert B, Martin E, Dejaegere A, and Cherfils J

(2006) Dual specificity of the interfacial inhibitor brefeldin a for ARF proteins and Sec7

domains.

J Biol Chem

281

(17), 11805-14.

Viaud J, Zeghouf M, Barelli H, Zeeh JC, Padilla A, Guibert B, Chardin P, Royer CA,

Cherfils J & Chavanieu A (2007) Structure-based discovery of an inhibitor of Arf activation by

Sec7 domains through targeting of protein-protein complexes

PNAS

104

(25), 10370-75.