___________________________________________________ Master de Physique ou de Nanosciences Nanotechnologie - UFR de Physique Sujet de stage proposé Laboratoire : Institut de Biologie Structurale Jean-Pierre Ebel Directeur : Eva Pebay-Peyroula Intitulé de l'équipe : Structural biology of the cellular immune response Responsable : Dominique Housset Nom et Qualité du Responsable du Stage : Jean-Baptiste Reiser, CR2 CNRS HDR (oui ou non) : Non Adresse :.Institut de Biologie Structurale – 41 rue Jules Horowitz – 38027 Grenoble Cedex 1 Tél : 04-76-20-94-49 Email : [email protected] Spécialité MASTER: MPPC, PMCR Titre du sujet : Etudes structurales et interactions protéines-protéines dans la réponse immunitaire Objectifs visés du stage (5 lignes max) : Le but est du stage est de combiner les approches stucturales (cristallographie, SAXS) et biophysiques (résonnance plasmonique de surface, RMN, ...) pour caractériser les intéractions protéines-protéines qui interviennent dans la réponse immunitaire innée et adaptative. Comprendre la base de ces intéractions permet de décrypter les mécanismes de reconnaissance et les cascades de signalisation qui sont essentielles pour le bon fonctionnement du système immunitaire. Intérêts pédagogiques et compétences visées (5 lignes max) : L'intérêt est de se familiariser avec différentes techniques structurales et biophysiques et de réaliser la façon dont elles permettent de répondre à des questions biologiques essentielles. Le stage sera aussi l'occasion de voir comment on produit ces protéines d'intérêt (expression bactérienne, purification). Résumé : Le projet proposé porte sur l’étude structurale et les relations structure-fonction de protéines impliquées dans la réponse immunitaire innée et adaptative par cristallographie aux rayons X, et des approches complémentaires comme la diffusion aux petits angles (RX et/ou neutrons), la résonance de plasmon de surface (SPR), la microcalorimétrie (ITC) accessibles grâce aux plateaux techniques de l’IBS et du Partnership for Structural Biology (PSB). D’une part, nous étudions les voies de signalisation qui permettent aux phagocytes de supprimer les corps apoptotiques. Cette phagocytose est critique pour l’induction et le maintien de la tolérance au soi. Nous avons entrepris de produire différentes protéines de ces voies (entières ou par domaine) afin : (1) de caractériser biochimiquement les interactions entre ces différents partenaires par pulldown, SPR ou ITC et (2) de déterminer la structure à l’échelle atomique par cristallographie (ou RMN) de domaines ou complexes de taille moyenne, et de déterminer l’enveloppe à plus basse résolution par diffusion aux petits angles ou microscopie électronique pour les complexes de grande taille qui se forment au cours de la signalisation. Cette approche structurale s’inscrit dans un projet plus large qui intègre les approches de biologie cellulaire pour identifier précisément, dans différents systèmes cellulaires modèles, les protéines impliquées en fonctions des différentes voies activées par des ligands spécifiques (collaboration J.-P. Kleman et P. Frachet, IBS). D’autre part, nous nous intéressons aussi à la façon dont les fragments de protéines (peptides d’une dizaine d’acides aminés, issues de la phagocytose pour certains), sont présentés aux lymphocytes T pour induire une tolérance au soi ou au contraire pour activer une réponse immunitaire cellulaire. Mieux identifier les caractéristiques structurales qui rendent un peptide immunogène est essentiel pour le développement de nouveaux vaccins et de l’immunothérapie. Nous étudions la structure de récepteurs pour l’antigène du lymphocyte T (TCR) en complexe avec différents peptides présentés par les molécules du CMH par cristallographie pour établir les bases structurales qui permettent aux lymphocytes T de discriminer le soi et 1 le non-soi, et mieux comprendre ce qui gouverne l’immunogénicité d’un peptide, qu’il soit d’origine virale, tumorale ou du soi. Ces interactions TCR-peptide-CMH seront également caractérisées par SPR et ITC. L’immunogénicité de ces complexes peptide-CMH sur des populations de lymphocytes T de différents donneurs est étudié par nos collaborateurs immunologistes (M. Bonneville, INSERM, Nantes). Le choix précis de la protéine sur laquelle le stagiaire travaillera se fera en fonction de l'avancement des sujets au moment de son arrivée. Approches & matériels utilisés (5 lignes max) : FPLC, Biacore (SPR), robot de cristallisation, ESRF Domaines de compétences souhaitées du candidat (3 lignes max): Ce stage s'adresse donc à un physicien ayant le souhait de découvrir la biologie structurale, et dont les compétences en diffraction, diffusion, thermodynamique des interactions et instrumentations seront appréciées. Le sujet peut-il donner lieu à une poursuite en thèse ? Oui, éventuellement Dates du stage : Mars-Juin 2010 2