Thèse Bases Structurales de la Reconnaissance de l'Arn par Endou H/F - 33

Établissement : Université de Bordeaux
École doctorale : Sciences de la Vie et de la Santé
Laboratoire de recherche : Acides nucléiques : Régulations Naturelles et Artificielles
Direction de la thèse : Stéphane THORE ORCID 0000000170583887
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-20T23:59:59

Les enzymes de restriction ont révolutionné la biologie de l'ADN en permettant le clivage ciblé à une séquence donnée. A l'exception du système CRISPR/Cas9 qui nécessite un ARN guide pour le clivage, il n'existe à ce jour que des exonucléases et des endonucléases qui dégradent de manière plus ou moins processive les ARN cibles. Il n'y a donc pas d'équivalent aux enzymes de restriction pour les ARN. La conception de RNases de restriction présente donc un intérêt biotechnologique certain.

Dans une étude structure-fonction récemment publiée 1, nous avons montré que l'EndoU humaine, une endoribonucléase qui clive l'ARN simple brin au niveau des uridylates, est activée de manière allostérique par le Ca². Nous avons identifié 2 sites essentiels de liaison au Ca² et proposé un nouveau modèle pour la spécificité de reconnaissance du substrat. Outre le mécanisme d'action naturel de la protéine, ces données structurales et mécanistiques révèlent le potentiel biotechnologique autour de l'enzyme EndoU. Si une compréhension plus fine du mode de reconnaissance de l'ARN peut être obtenu alors cette enzyme pourrait être convertie en une RNase avec une spécificité de séquence ajustée qui plus est activable par le Ca².

Ce projet vise donc d'abord à élucider les bases moléculaires de la régulation allostérique et de la spécificité de reconnaissance de l'ARN par EndoU humaine. Ces connaissances seront ensuite exploitées pour moduler l'activité et la sélectivité au substrat, posant ainsi les premières étapes vers la création de la première enzyme de restriction de l'ARN activable par le Ca².

Ce projet mettra en oeuvre des techniques comme la biologie moléculaire pour modifier la séquence de la protéine, l'expression et la purification de protéine pour tester la spécificité de reconnaissance et de clivage du substrat. Cet échantillon sera également utilisé dans différents aspects expérimentaux visant à résoudre la structure en présence d'ARN cibles et leur caractérisation biochimique et biophysique. Cela comprendra des aspects en solution (RMN), en cristallographie.

This project is developed in collaboration with several members of the ARNA U1212 INSERM unit. Detailed information is indicated in the summary section.

The research objective aims at deciphering the molecular details of EndoU interaction with nucleic acids and tune its cleavage specificity to generate an RNA specific endonuclease.

A portfolio of techniques will be used in order to tackle the proposed project. This includes a large range of biological/biochemical techniques including molecular biology (cloning), biochemistry (protein purification and biochemical characterization) as well as biophysical and structural biology tools (BLI, MST, NMR, X-ray crystallography).