Etude structurale et fonctionnelle de lectines fongiques

par Aurore Cabanettes

Projet de thèse en Chimie Biologie

Sous la direction de Annabelle Varrot.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de Chimie et Sciences du Vivant , en partenariat avec CEntre de Recherche sur les MAcromolécules Végétales (laboratoire) et de Glycobiologie moléculaire (equipe de recherche) depuis le 15-09-2016 .


  • Résumé

    Les lectines sont des protéines ubiquitaires qui se lient spécifiquement et de manière réversible aux sucres sans les modifier. Elles peuvent déchiffrer le glycocode: les informations stockées dans les sucres à la surface d'une cellule. Les lectines sont impliquées dans de nombreux processus biologiques tels que la cohésion cellulaire, le développement, la signalisation cellulaire, la défense ou les infections microbiennes. Elles peuvent présenter des propriétés exploitables, par exemple antiprolifératives, antivirales ou antitumorales et sont des outils recherchés en glycobiologie. Le règne fongique a suscité un large intérêt ces dernières années, car il est une source prometteuse et largement inexplorée pour les lectines ayant de nouvelles spécificités et/ou activités. Les données structurales sont encore limitées pour cette famille de lectines et ce projet vise à combler cette lacune. Plusieurs lectines fongiques dans le laboratoire présentent un potentiel en tant que marqueurs de cancer. Via une approche multidisciplinaire, nous allons disséquer l'interaction de ces lectines avec leur ligand au niveau atomique ou les modifier pour les rendre plus spécifiques pour un motif particulier. Les lectines recombinantes sauvages ou mutées seront exprimés dans Escherichia coli et ensuite purifiés par des méthodes chromatographiques classiques. La spécificité et l'affinité seront déterminées par différentes techniques telles que l'hémagglutination, les puces à sucre, la résonance plasmonique de surface et la microcalorimétrie de titration. Enfin, la caractérisation structurale sera effectuée par cristallographie aux rayons X afin de localiser le ou les sites de liaison de sucre. Ceci permettra de définir les déterminants, de la protéine et du ligand, indispensables à l'interaction et d'aider à la conception et à l'évaluation structurale de mutants. Notre objectif final est d'obtenir de nouvelles lectines pour des applications biomédicales ou biotechnologiques.

  • Titre traduit

    Structural and functional study on fungal lectins


  • Résumé

    Lectins are ubiquitous proteins which bind specifically and reversibly carbohydrates without modifying them. They can decipher the glycocode: information stored in carbohydrates found at the surface of any cell. Lectins are involved in many biological processes such as cell cohesion, development, cell signaling, defense or microbial infections. They can present exploitable properties such as antiproliferative, antiviral or antitumor and are interesting tools in glycobiology. The fungal kingdom has attracted wide interest in the recent years since it is a promising and largely unexplored source for lectins for novel specificity and activities. Structural data are still limited for this family of lectins and this project aims to fill this gap of knowledge. Several fungal in the laboratory present potential as cancer markers. Via a multidisciplinary approach, we will dissect the interaction of those lectins with their ligand at the atomic level or modify them to make them more specific to a particular motif. Recombinant wild-type and mutated lectins will be expressed in Escherichia coli and then purified by classical chromatography methods. The specificity and affinity will be determined by different techniques such as hemagglutination, glycan arrays, surface plasmon resonance and microcalorimetry. Finally, structural characterization will be performed by X‐ray crystallography in order to localize the sugar binding site, to obtain the specific protein and ligand determinants necessary for the interaction and to help for the design and structural evaluation of mutants. Our final goal is obtain new lectins for biomedical or biotechnological applications.