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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-18-0363

DOMAINE DE RECHERCHE
Chimie biologique / Sciences du vivant
INTITULÉ DU SUJET Français English

Chimie Radicalaire et biosynthèse d'antibiotiques : Etude de la tryptophane lyase NosL

RÉSUMÉ DU SUJET

Les protéines à radical S-adénosyl-L-méthionine (SAM) utilisent la chimie radicalaire pour réaliser de nombreuses réactions impossibles pour la chimie organique ‘classique’ à deux électrons et qui restent des défis pour les chimistes. Cette vaste famille de métalloenzymes, présentes chez tous les êtres vivants, regroupe plus de 110 000 membres identifiés à ce jour et catalyse plus de 70 réactions chimiques différentes sur des substrats extrêmement variés. L’étude des protéines à radical SAM est un sujet très compétitif au niveau international. Leur extrême variété, couplée à la puissance de la chimie radicalaire, les rend très attractives pour des applications en biologie de synthèse.

Notre projet correspond à l’étude structurale et fonctionnelle de la protéine à radical SAM tryptophane lyase (NosL) impliquée dans la synthèse de l’antibiotique nosiheptide. Ce dernier a montré son efficacité dans la lutte contre des souches multi résistantes de pathogènes à Gram (+). NosL convertit le tryptophane en acide 3-méthylindolique (MIA), composant du nosiheptide. Elle contrôle précisément le choix de liaison C-C à couper, malgré une propension remarquable à la promiscuité de substrats et de réactions. L’étude de NosL est adaptée pour comprendre les mécanismes fins de sélection de substrat et de réaction. Nous souhaitons allier des approches structurales (cristallographie) et fonctionnelles (spectroscopie de résonance paramagnétique électronique (RPE) et chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse) pour caractériser cinétiquement les différentes étapes de la réaction de NosL et identifier les intermédiaires. Nous souhaitons aussi étudier les bifurcations de réaction provoquées par l’usage d’analogues de tryptophane. Enfin, nous avons identifié des mutants de NosL aux propriétés inattendues, permettant d’appréhender le rôle de la matrice protéique dans le contrôle de la réaction. Nous souhaitons notamment développer des outils pour réaliser le suivi de réaction en temps réel par RPE, méthode de choix pour suivre et caractériser les espèces radicalaires.

Le projet de thèse se déroulera dans les deux laboratoires, puisque le candidat retenu devra préparer les échantillons protéiques en conditions anaérobie, réaliser les constructions de biologie moléculaire et les expériences de greffage de systèmes chimiques photo-activables, puis préparer les échantillons pour les expériences de spectroscopie RPE afin de pouvoir réaliser leurs analyses. Le candidat sera pleinement intégré dans les deux équipes aux expertises complémentaires et reconnues, ce qui lui permettra de bénéficier d’un environnement scientifique propice à une formation doctorale de haut niveau.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

formation en biochimie et/ou en physico-chimie

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut nanosciences et cryogénie
SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé
Conception d’architectures moléculaires et processus électroniques
Centre : Grenoble
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2018
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Serge GAMBARELLI  

CEA
DRF/INAC/SyMMEs/CAMPE
CEA/Grenoble

Téléphone : +33 4 38 78 39 40

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Université Grenoble Alpes
Chimie et Sciences du Vivant (EDCSV)
DIRECTEUR DE THÈSE

Yvain NICOLET

CEA
DRF/IBS//METALLO
Institut de Biologie Structurale
EPN Campus, CS 10090
71 avenue des Martyrs
F-38044 Grenoble Cedex 9 - France