stages_M2_physique_Resiser_2009-2010

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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 : [phone] Email : jean-baptiste.rei[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

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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