Etude de la protéine translocatrice TSPO : un marqueur clé en neuro-imagerie

Domaine, spécialité : Biophysique
Mots-Clés : biochimie, biologie structurale

Unité d’accueil : LLB / MMB

Les protéines membranaires jouent un rôle central dans de nombreuses fonctions cellulaires et représentent 60% des cibles thérapeutiques. Pourtant, elles ne constituent que 3% des structures dans la Protein Data Bank (PDB). Leur étude demeure un défi majeur en raison des difficultés liées à leur production dans un état natif.

Nous étudions la protéine translocatrice TSPO, une petite protéine membranaire mitochondriale présente dans le système nerveux. Bien que son rôle exact soit encore débattu, TSPO est une cible clé en neuro-imagerie, utilisée particulièrement en tomographie à émission de positrons (PET scans) comme marqueur d’inflammation cérébrale dans les traumatismes, cancers et maladies neurodégénératives (Alzheimer, Parkinson).

Actuellement, la seule structure à haute résolution des TSPOs de mammifère (mTSPO, chez la souris) disponible (RMN, PDB:2MGY) est controversée : produite dans la bactérie E. coli, la protéine est dépliée et stabilisée par un ligand, ce qui rigidifie sa structure.

Notre objectif est d’étudier la relation structure/fonction de mTSPO, avec et sans ligand (forme apo), en la produisant dans des conditions proches de son état natif chez la levure S. cerevisiae. L’obtention de cette structure est cruciale pour comprendre les mécanismes de fixation et de stabilité des ligands ce qui permettra le développement de nouvelles molécules pour l’imagerie et la thérapie.

Le stage a pour premier objectif de produire l’apo-mTSPO sous forme native. Ce protocole, déjà testé qualitativement (voir Fig. 1) sur la plateforme d’expression ProtEx (I2BC, Saclay), sera optimisé pour purifier mTSPO dans différents environnements, notamment en utilisant le détergent DDM, connu pour favoriser la cristallisation. L’ajout d’une protéine de fusion fluorescente (GFP) facilitera le suivi de ces étapes.

Le second objectif sera de caractériser la structure de mTSPO produite à l’aide de techniques biophysiques et structurales : spectroscopie optique (absorbance, fluorescence, dichroïsme circulaire), diffusion de lumière (MALS) et diffusion aux petits angles des rayons X et des neutrons (SAXS au synchrotron SOLEIL à St-Aubin, et SANS à la source de neutrons ILL à Grenoble). Les résultats seront comparés à sa fonction en mesurant son affinité pour les ligands par thermophorèse (MST).

Profil recherché : Étudiant(e) en biophysique, biochimie ou physico-chimie, avec un fort intérêt pour la biologie structurale. Une possibilité de poursuite en thèse est envisageable.

Le stage se déroulera au Laboratoire Léon-Brillouin (LLB, CEA, CNRS, Univ. Paris-Saclay), en collaboration avec le Dr. José Luis Vázquez-Ibar (I2BC, Univ. Paris-Saclay).

Contact : Dr. Sophie COMBET (DR CNRS) ; 01 69 08 67 20 ;

Références :

1. Saade C, Pozza A, Bonnete F, Finet S, Lutz-Bueno V, Tully MD, Varela PF, Lacapere JJ, Combet S. Enhanced structure/function of mTSPO translocator in lipid :surfactant mixed micelles. Biochimie 224, 3, 2024.

2. Combet S, Bonneté F, Finet S, Pozza A, Saade C, Martel A, Koutsioubas A, Lacapère JJ. Effect of amphiphilic environment on the solution structure of mouse TSPO translocator protein. Biochimie 205, 61-72, 2023.
Laboratoire Léon Brillouin (LLB) – CEA SACLAY – 91191 GIF-SUR-YVETTE CEDEX (FRANCE)
Tél. : 01 69 08 67 20 – e-mail :

Compétences requises

Langue : Anglais

Liens utiles

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