Révéler la structure d’un substrat dans le site actif d’une protéine kinase activée par les mitogènes // Structural snapshots of a substrate within the active site of a mitogen-activated protein kinase

Les protéines kinases activées par les mitogènes (MAPK) sont des enzymes de signalisation clés qui régulent les réponses cellulaires au stress en phosphorylant des substrats protéiques spécifiques. Leur dérégulation contribue à de nombreuses maladies telles que les cancers et les troubles neurodégénératifs. Bien que les mécanismes d’activation et de catalyse des MAPK soient bien caractérisés, les bases structurales de leur spécificité de substrats demeurent inconnues. Ce projet vise à pallier ce manque de connaissances en déterminant des structures à résolution atomique de substrats liés au site actif de la kinase JNK1. Pour atteindre cet objectif, nous utiliserons la cristallographie aux rayons X combinée à des méthodes innovantes de résonance magnétique nucléaire (RMN), intégrant un marquage isotopique sélectif des groupements méthyles et une catalyse photoactivable. En élucidant les détails structuraux de la reconnaissance des substrats par le site actif de JNK1, ce travail ouvrira des perspectives pour le développement de nouveaux inhibiteurs compétitifs des MAPK, dotés d’une sélectivité et d’un potentiel thérapeutique accrus.
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Mitogen-activated protein kinases (MAPKs) are key signaling enzymes that regulate cellular stress responses through the phosphorylation of specific protein substrates. Dysregulation of MAPK signaling contributes to numerous diseases, including cancer and neurodegenerative disorders. Although MAPK activation and catalytic mechanisms are well characterized, the structural basis of substrate specificity remains unknown. This project aims to address this gap by capturing atomic-level structural snapshots of substrates bound within the active site of the c-Jun N-terminal kinase 1 (JNK1). To achieve this, we will employ X-ray crystallography together with innovative nuclear magnetic resonance (NMR) methods that integrate selective methyl isotope labeling and photoactivatable catalysis. By elucidating the structural details of how substrates are recognized by the active site of JNK1, our work will open new avenues for the development of substrate-competitive inhibitors of MAPKs with enhanced selectivity and therapeutic potential.
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Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble
Service : DBSCI
Date de début souhaitée : 01-10-2026
Ecole doctorale : Chimie et Sciences du Vivant (EDCSV)
Directeur de thèse : JENSEN Malene Ringkjobing
Organisme : CNRS
Laboratoire : Institut de Biologie Structurale
URL : www.jensen-nmr.fr
URL : www.ibs.fr/en/research/assembly-dynamics-and-reactivity/structural-dynamics-of-signalling-complexes-group-malene-jensen/

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble
Service : DBSCI

Chemist, structural biologist or biophysicist with an interest in X-ray crystallography and protein NMR spectroscopy