Description

Les séquences d'acides nucléiques contenant des séries répétitives de guanines ont une forte propension à s'assembler en structures G-quadruplex (G4), qui sont constituées de G-quartets empilés stabilisés par des cations monovalents. Ces structures non canoniques sont susceptibles de se former dans des régions riches en guanines dans l'ensemble du génome et du transcriptome, suggérant des rôles fonctionnels dans des processus biologiques clés. Par conséquent, ils sont devenus des objets d'études intensives. L’identification de séquences permettant la formation potentielle de structures G4, l’analyse de leur localisation dans le génome et le transcriptome et de leur formation dans les cellules sont des approches indispensables afin d’explorer plus avant les fonctions des G4 et leur importance en biologie et en médecine. En particulier, il est essentiel de développer les approches basées sur l'utilisation des ligands de G4 capables de cibler les ADN et les ARN G4 impliqués dans la régulation des gènes liés au développement du cancer. Cependant, la majorité des ligands de G4 ont tendance à se répartir dans différents compartiments subcellulaires et à produire des effets à différents niveaux de la régulation cellulaire. L'objectif de ce projet est de synthétiser des ligands de G4 conjugués à des peptides afin d'étudier leur accumulation dans des compartiments subcellulaires spécifiques, comment le noyau et le cytoplasme, pour contrôler l'origine de la réponse cellulaire. Cependant la présence du peptide peut affecter l'affinité et la sélectivité des ligands de G4, par conséquent des composés spécifiques « cagés » seront conçus : une fois que le ligand s'accumule dans le compartiment cellulaire souhaité, un stimulus (lumière ou agent réducteur) sera appliqué pour libérer le peptide. Pour suivre la distribution des ligands G4 dans les cellules avec le microscope confocal, nous utiliserons des « cages » basée sur une coumarine.
Cet objectif sera atteint par i) La conception et la synthèse des ligands de G4 conjugués à des peptides, ii) La synthèse des « cages » basée sur une coumarine ; iii) L'étude de l’interaction des nouveaux ligands de G4 aux structures G4 prototypes par des techniques biophysiques in vitro (essai G4-FID, FRET-melting) ; iv) L'étude de l'efficacité et de la cinétique de la réaction de décageage (HPLC/LC-MS) ; v) L'acquisition d'images au microscope confocal pour suivre la distribution des ligands dans les cellules ; et vi) L'étude de l'effet produit par les ligands sur les gènes associés au cancer contenant des structures G4 au niveau de la transcription (RT-qPCR) et de la traduction (Western blot). Ces expériences permettront d'amplifier les effets G4 dans des compartiments subcellulaires spécifiques et d'étudier la spécificité des composés et des réponses cellulaires associées.

Compétences requises

Le (la) candidat(e) doit avoir une connaissance solide en chimie organique et une expérience en synthèse organique. Il (Elle) doit être motivé(e) pour s’impliquer pleinement dans un sujet multidisciplinaire mêlant la synthèse organique, les études biophysiques (spectroscopie optique), la microscopie et la biochimiques. Il (elle) devra posséder un diplôme de M2 recherche en chimie pharmaceutique, chimie organique ou un diplôme équivalent avec des connaissances en biochimie et chimie médicinale.

Bibliographie

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Mots clés

G-quadruplexes, Ligands de G4, conjugaison avec des peptides, Décageage, Biophysique, Essais cellulaires