Thèse Identification du Mécanisme de l'Ancrage des Protéines de Type Prion aux Membranes du Réticulum Endoplasmique H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Montpellier École doctorale : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé Laboratoire de recherche : IGMM - Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier Direction de la thèse : Fabrice CAUDRON ORCID 0000000151591507 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-11T23:59:59 Les protéines de type prion sont principalement connues pour leurs propriétés pathologiques dans des maladies telles que la maladie de Creutzfeldt-Jakob, Alzheimer ou Parkinson. Ces protéines peuvent adopter une conformation auto-réplicative qui transforme une partie importante du stock natif de la même protéine en conformation de type prion par simple contact, aboutissant à la formation de fibrilles amyloïdes. Il est crucial de comprendre les mécanismes qui contrôlent ces formes de type prion des protéines.
Au-delà de leurs implications dans les maladies, les protéines de type prion jouent également des rôles essentiels dans des processus physiologiques. Par exemple, les protéines CPEB chez les organismes comme la drosophile, l'aplysie ou la souris forment des assemblages de type prion nécessaires à la potentialisation synaptique à long terme, ou la mémoire. De plus, la levure de boulanger, Saccharomyces cerevisiae, utilise fréquemment des protéines prions pour s'adapter à leur environnement ou résister aux fongicides. De manière remarquable, S. cerevisiae utilise également des protéines de type prion pour mémoriser des stress passés, comme le fait la protéine Whi3 en permettant à la levure de se souvenir de tentatives de conjugaison infructueuses.
Nous avons observé que Whi3 se comporte quelque peu diéremment des prions classiques de la levure. Alors que les prions sont hérités par les deux cellules filles lors de la division cellulaire, la forme de type prion de Whi3 se ségrège de manière asymétrique, étant retenue dans la cellule mère. Nous avons appelé Whi3, et d'autres protéines se comportant de manière similaire,
'mnemons'. La rétention de Whi3 dans la cellule mère dépend de son ancrage aux membranes du réticulum endoplasmique (RE). Ainsi, le RE agit comme une plateforme de rétention pour les mnemons. Cependant, les détails mécaniques de cet ancrage restent inconnus.
Ce projet de thèse vise à explorer et à reconstruire le système de liaison de Whi3 au RE. Initialement, le candidat déterminera les facteurs nécessaires à l'ancrage de Whi3 au RE, en testant trois hypothèses non-exclusives : 1) la liaison directe de Whi3 au RE via des hélices
amphipathiques identifiées in silico, 2) la liaison de Whi3 au RE via le complexe FAR/STRIPAK, et 3) la capacité de liaison aux ARN de Whi3 lui permettant de se lier au RE via ses ARNm cibles. Des techniques telles que la centrifugation diérentielle du RE, le Western blot et la microscopie à fluorescence sur des cellules vivantes seront utilisées pour tester ces hypothèses.
Par la suite, des approches de biologie synthétique seront utilisées pour reconstituer l'ancrage de Whi3 au RE chez les mutants, par exemple par fusion avec une protéine membranaire du RE. Ces approches testeront également si le changement de conformation de Whi3 nécessite son ancrage au RE. Les études de biologie synthétique s'étendront aux prions classiques tels que Sup35, afin de déterminer si l'ancrage au RE est susant pour induire une ségrégation asymétrique des prions.
Enfin, le candidat reconstruira l'ancrage de Whi3 à des modèles de membranes in vitro, en collaboration avec des partenaires locaux. En utilisant un organisme modèle et des protéines de type prion non toxiques et non infectieuses, nous espérons identifier les bases mécanistiques de l'ancrage des mnemons aux membranes du RE. Ces résultats amélioreront notre compréhension de la biologie de ces protéines souvent impliquées dans les maladies neurodégénératives, en adoptant une approche 3R, et pourraient conduire au développement de stratégies thérapeutiques innovantes à l'avenir. Prion like proteins and their capacity to form phase-separated droplets have recently emerged as powerful epigenetic tools used by the cell to tune transcriptional and translational adaptation to stresses. Despite forming membrane-less organelles, they are often linked to endo-membranes in eukaryotic cells. Understanding how this linkage is achieved and how it aects the function of the prion-like proteins is essential to further our knowledge of these proteins and develop novel therapeutic strategies, for example for neurodegenerative diseases. Microscopie à fluorescence, biologie moléculaire, biochimie et génétique de la levure.
Fluorescence microscopy, molecular biology, biochemistry and yeast genetics.

Master 2 en biologie cellulaire/moléculaire ou équivalent.
Expérience de travail avec la levure et/ou en biochimie (purification de protéines) serait souhaitable.