Thèse Etude des Mécanismes Moléculaires de la Sélectivité Fonctionnelle du Récepteur de la Ghréline pour Participer au Développement de Nouvelles Options Thérapeutique sur la Base de Nanobodies. H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Montpellier École doctorale : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé Laboratoire de recherche : IBMM - Institut des Biomolécules Max Mousseron Direction de la thèse : Julie KNIAZEFF ORCID 0000000204260999 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-11T23:59:59 Le récepteur de la ghréline (GHSR) est un récepteur couplé aux protéine G (RCPG) impliqué dans de nombreuses fonctions physiologiques dont la prise alimentaire, l'homéostasie énergétique ou le système de la récompense. Malgré les nombreux efforts des laboratoires académiques et pharmaceutiques, les molécules testées ont échoué lors des tests cliniques pour une application thérapeutique. Une difficulté majeure dans le développement d'options thérapeutiques ciblant le récepteur GHSR provient de son profil de signalisation complexe. En effet, le récepteur GHSR active plusieurs familles de protéines G (Gq, Gi/o, G13) ainsi que les -arrestines. La réponse cellulaire est issue d'une combinaison entre toutes ces voies de signalisation et elle diffère selon le tissu ou la localisation du récepteur. Il y a une vingtaine d'année, la complexité de signalisation a donné lieu au concept de signalisation biaisée des RCPG où un ligand ou une mutation favorise certaines voies de signalisation au détriment des autres. A ce jour, les mécanismes moléculaires de la sélectivité fonctionnelle restent à élucider ce qui est une des questions majeures pour mieux comprendre la régulation des fonctions physiologiques par les RCPG.
La sélectivité fonctionnelle a ouvert de nouvelles perspectives dans le développement de molécules thérapeutiques avec moins d'effets secondaires. Cependant, développer des petites molécules présentant le biais de signalisation souhaité reste hasardeux. Ces dernières années, des nanobodies activant ou inhibant les RCPG ont été développés. Les nanobodies sont les fragments variables des anticorps non conventionnels de camélidés et sont caractérisés par leur petite taille (15kDa), leur stabilité et leur capacité à stabiliser leur cible, dont les RCPG, dans certaines conformations. Nous avons montré récemment que les nanobodies pouvaient pénétrer dans le cerveau et corriger des déficits avec un effet durable dans le temps ce qui confirme leur fort potentiel thérapeutique. L'isolation de nanobodies avec des propriétés pharmacologiques originales est possible en criblant des banques immunes ou synthétiques sur des récepteurs stabilisés dans des conformations particulières. Dans ce contexte, une stratégie prometteuse pour proposer des ligands originaux en vue de futurs développements thérapeutiques réside dans l'identification de nanobodies spécifiques de certaines conformations du GHSR. De tels nanobodies seront aussi utiles pour élucider les mécanismes moléculaires impliqués dans la sélectivité fonctionnelle et inversement notre étude moléculaire de la sélectivité aidera à leur développement.
Les objectifs du projet de thèse sont : (1) explorer le biais de signalisation (protéines G, -arrestines) de mutants du récepteur GHSR tant au niveau moléculaire (récepteur purifié inséré dans des nanodisques lipidiques) que cellulaire (lignées cellulaires transfectées ou natives); (2) proposer et appliquer une stratégie originale (immunisation et sélection) pour le développement de nanobodies favorisant certaines conformations du récepteur et induisant un biais de signalisation ; (3) déterminer le profil de signalisation des nanobodies sélectionnés ; (4) déterminer au niveau moléculaire le mode d'action des différents nanobodies sur le récepteur GHSR. Ce projet mettra en oeuvre une combinaison d'approches de pharmacologie cellulaire, de biochimie et de biophysique avancée toutes disponibles dans l'équipe d'accueil.
Les nanobodies identifiés au cours du projet seront également testés par nos collaborateurs (Tours, pharmacologie in vivo) pour leur effet sur un modèle d'addiction aux opiacés. Cela permettra d'obtenir des informations importantes sur les voies de signalisation associées au récepteur GHSR impliquées dans la modulation du système de la récompense et de proposer des stratégies nouvelles et originales pour améliorer la prise en charge des addictions. De nombreux récepteurs couplés aux protéines G ont la capacité intrinsèque d'activer plusieurs cascades de signalisation via l'association à différents partenaires intracellulaires. Les différents rôles physiologiques d'un récepteur provient souvent de l'activation préférentielle d'une des voies de signalisation par rapport aux autres. En conséquence, afin de cibler préférentiellement un effet physiologique donné, il est donc important de développer des ligands capables de moduler spécifiquement la voie de signalisation d'intérêt et pour cela de déterminer les mécanismes moléculaire de cette sélectivité.
Le récepteur de la ghréline, GHSR, est un exemple de récepteur activant de nombreuses voies de signalisation. A ce jour, la caractérisation de voies de signalisation associées aux différents rôles du récepteur est encore peu précise. Ceci s'explique notamment par le peu de ligands ayant une activité biaisée .Dans ce contexte, le développement nouveaux ligands aux profils de signalisation divers
apportera des informations capitales afin de mieux comprendre comment moduler l'activité du récepteur GHSR dans des contextes d'addiction, d'obésité ou de désordre métabolique.
Dans l'ensemble, les travaux réalisés dans le cadre de la thèse pourront servir de base au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques originales basées sur des nanobodies ayant une action 'biaisée' pour mieux cibler les voies de signalisation voulues et avec moins d'effets indésirables. Élucidation du mécanisme moléculaire de la sélectivité fonctionnelle du récepteur de la ghréline. Identification d'un répertoire de nanobodies ciblant le récepteur pharmacologique ayant des profils pharmacologiques différents,
mécanismes moléculaires associés. Les méthodes incluent:
Signalisation cellulaire
Pharmacologie
Approches biophysiques (fluorescence, BRET/FRET)
Approches biochimiques

Bac +5 ou équivalent en biologie, biochimie ou biotechnologies avec un intérêt pour la pharmacologie, la signalisation ou les mécanismes moléculaires.
Connaissance sur les récepteurs couplés aux protéines G et première expérience (stage) mettant en oeuvre la culture cellulaire et/ou la biochimie (purification de protéines).

• Connaissance en biochimie