Influence de l’environnement sur la perception d'odorants par les récepteurs olfactifs - Environment influence on the perception of odorant by odorant receptors

Avec un effectif de près de 200 personnes, l’ICSN constitue le pôle chimie du campus CNRS de Gif sur Yvette, accessible facilement par le RER B. L’Institut est situé en bordure du campus Paris-Saclay, qui regroupe près de 10% de la recherche française, et fait partie intégrante de cette Université. L’ICSN développe des activités à l’interface chimie-biologie, avec les substances naturelles comme objet d’étude et source principale d’inspiration. L’ICSN est organisée en quatre départements de recherche et possède d’importantes plateformes analytiques.

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With a workforce of nearly 200 people, ICSN is the chemistry hub of the CNRS campus in Gif-sur-Yvette, easily accessible via the RER B. The Institute is located on the edge of the  Paris-Saclay campus, which houses nearly 10% of French research, and is an integral part of this University. ICSN conducts activities at the chemistry-biology interface, with natural substances as the main subject of study and source of inspiration. ICSN is organized into four research departments and has significant analytical platforms.

Afin d’évoluer dans notre environnement volatile, nous faisons constamment appelle à notre sens de l’odorat. Chez les mammifères, il est désormais bien établi que les récepteurs olfactifs jouent un rôle majeur dans l'olfaction et d'autres processus développementaux et physiologiques importants, dont certains sont associés à des problèmes de santé graves. Le mécanisme moléculaire exact par lequel les récepteurs olfactifs accomplissent leur fonction est méconnu et nécessite des informations à l’échelle atomique qui ont fait largement défaut. Il s’agit d’une famille de protéines peu étudiée, bien qu’elle représente près de la moitié de la grande famille des récepteurs couplés aux protéines G.

Si l’activation des récepteurs olfactifs est aujourd’hui étudiée de manière de plus en plus systématique, les recherches portant sur l’effet de la voie d’arrivée des molécules odorantes, par le nez (voie orthonasale) ou par la bouche (voie rétronasale), sur ces récepteurs demeurent encore limitées. Ce projet vise à explorer cet effet selon deux approches : La stimulation des récepteurs olfactifs par voie volatile plutôt que liquide, afin de mieux reproduire les conditions physiologiques de perception et l’étude de l’influence de la présence d’enzymes dans le milieu sur la détection des molécules odorantes par les récepteurs olfactifs. Le clonage des enzymes à partir d’ADN génomique humain sera effectué, et les effets des deux approches seront évalués à l’aide de tests cellulaires sur des cellules HEK. Ce stage impliquera la mise en œuvre de méthodes biochimiques, de culture cellulaire et de tests in vitro.

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In order to navigate our volatile environment, we constantly rely on our sense of smell. In mammals, it is now well established that odorant receptors play a significant role in olfaction and other important developmental and physiological processes, some of which are associated with serious health issues. The exact molecular mechanism by which odorant receptors perform their function remains unknown and requires atomic-scale information that has been largely lacking. This is a relatively understudied family of proteins, even though it represents nearly half of the larger family of G protein-coupled receptors.

While the activation of olfactory receptors is now being studied with increasing precision, research on the effect of the route of entry of odorant molecules, through the nose (orthonasal) or through the mouth (retronasal), on these receptors remains limited. This project aims to explore this effect using two complementary approaches: Stimulation of olfactory receptors via the volatile phase rather than the liquid phase, in order to better mimic physiological perception conditions and investigation of the influence of enzymes present in the surrounding medium on the detection of odorant molecules by olfactory receptors. Enzymes will be cloned from human genomic DNA, and the effects of both approaches will be evaluated using cell-based assays on HEK cells. This internship will therefore involve biochemical methods, cell culture, and in vitro assays.

• C.B. Billesboelle#, C.A de March#, W.J.C. van der Velden#, N. Ma, J. Tewari, C. Linas del Torrent, L. Li, B. Faust, N. Vaidehi*, H. Matsunami*, A. Manglik*, “Structural basis of odorant recognition by a human odorant receptor”, Nature, 615, 742749, 2023
• C.A de March#*, N. Ma#, C.B. Billesboelle#, J. Tewari, C. Llinas del Torrent, W.J.C van der Velden, I. Ojiro, I. Takayama, B. Faust, L. Li, N. Vaidehi*, H. Matsunami*, A. Manglik*, “Engineered odorant receptors illuminate the basis of odour discrimination”, Nature, 110, 2024

Le ou la candidat·e devra posséder des connaissances en biochimie, biologie. Ne pas posséder l’ensemble des expertises demandées n’est pas un problème mais la personne devra être ouverte et motivée concernant l’acquisition de nouvelles compétences scientifiques.

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The candidate should have knowledge in biochemistry, biology. Not having all the requested expertise is not an issue, but the candidate must be open and motivated to acquire new scientific skills.