Ingénierie d'interfaces membranaires hétérogènes pour étudier la reconnaissance multivalente // Engineering Heterogeneous Membrane Interfaces to Study Multivalent Recognition

Les membranes cellulaires ne sont pas latéralement homogènes : de nombreux récepteurs sont pré-organisés en domaines par la composition intrinsèque de la membrane et par des organisateurs extrinsèques tels que l'actine corticale et le glycocalyx. Cette pré-organisation est de plus en plus reconnue comme un déterminant clé de la signalisation et du ciblage, mais il reste difficile, dans les cellules vivantes, de dissocier les rôles respectifs du regroupement des récepteurs, de leur mobilité et de leur espacement. Ce projet vise à développer une plateforme modulable et quantitative permettant de reconstituer des paysages de récepteurs pré-clusterisés sur des bicouches lipidiques supportées (1). En contrôlant la taille des clusters, la distance entre clusters et la composition de la membrane fluide environnante, nous réaliserons des tests systématiques afin de déterminer comment l'organisation à l'échelle nanométrique contrôle la reconnaissance multivalente aux interfaces. Ce défi expérimental sera relevé grâce à des interactions hôte–invité artificielles (réversibles, modulables et quantifiables) (2-3), combinées à des architectures polymériques sensibles aux stimuli (4) et à des sondes multivalentes bien définies, dont la valence et la flexibilité sont contrôlées (2). La liaison multivalente, incluant des lectures cinétiques et thermodynamiques, sera caractérisée à l'aide de techniques complémentaires sensibles aux surfaces (ellipsométrie, QCM-D, AFM, etc.) ainsi que de techniques de microscopie à haute résolution (1–5). En fournissant un lien contrôlé entre organisation nanométrique et résultats de liaison, ce projet établira des « règles de conception » mécanistiques pertinentes pour les interfaces biologiques où des domaines pré-clusterisés modulent les interactions multivalentes (par exemple régulation lectine–glycane, présentation des chimiokines, attachement des pathogènes), et générera des prédictions quantitatives pouvant être testées dans des systèmes cellulaires.
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Cell membranes are not laterally homogeneous: many receptors are pre-organized into domains by intrinsic membrane composition and by extrinsic organizers such as cortical actin and glycans. This pre-organization is increasingly recognized as a key determinant of signaling and targeting, yet it remains difficult to disentangle the roles of receptor clustering, mobility, and spacing in living cells. This project aims to develop a tunable, quantitative platform to reconstitute pre-clustered receptor landscapes on supported lipid bilayers (1). By controlling the size of clusters, inter-cluster distance, and the composition of the surrounding fluid membrane, we will perform systematic tests of how nanoscale organization controls multivalent recognition at interfaces. This experimental challenge will be achieved through artificial host/guest interactions (reversible, tunable, and quantifiable) (2-3) combined with stimuli-responsive polymeric architectures (4) and well-defined multivalent probes with controlled valency and flexibility (2). Multivalent binding, including kinetic and thermodynamic readouts, will be characterized via complementary surface-sensitive (ellipsometry, QCM-D, AFM,..) and high resolution microscopy techniques (1-5). By providing a controlled route from nanoscale organization to binding outcomes, this project will deliver mechanistic “design rules” relevant to biological interfaces where pre-clustered domains shape multivalent interactions (e.g., lectin–glycan regulation, chemokine presentation, pathogen attachment), and will generate quantitative predictions that can be tested in cellular systems.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Concours pour contrat doctoral

Université Grenoble Alpes

218 CSV- Chimie et Sciences du Vivant

Le ou la candidat(e) devra être motivé(e) pour travailler au sein d'une équipe de recherche interdisciplinaire. Une formation en chimie supramoléculaire ou en chimie physique est requise. Des compétences en fonctionnalisation de surfaces et en techniques de caractérisation seraient appréciées.
The candidate should be motivated to work in interdisciplinary research team. A background in supramolecular or physical chemistry is required. Skills in surface functionalization and characterization would be appreciated.