Déterminants moléculaires de la reconnaissance et de la stabilité des odorant-binding proteins : approches en milieux aqueux et déshydratés // Molecular determinants of odorant-binding protein recognition and stability: approaches in aqueous and dry media

L'olfaction repose sur des interactions moléculaires complexes entre odorants, protéines solubles et récepteurs membranaires. Chez les mammifères, les protéines de liaisons aux odorants (Odorant Binding Protein, OBP), appartenant à la famille des lipocalines, lient de nombreux composés volatils, mais leur rôle exact en olfaction reste débattu. En particulier, leur fonctionnement hors milieu aqueux, pourtant clé pour des applications en biosenseurs, est largement méconnu. Des travaux récents menés au sein de notre équipe, dans le cadre d'un consortium multidisciplinaire, ont permis de décrypter les mécanismes de reconnaissance des ligands par les lipocalines . En combinant modélisation moléculaire et validation expérimentale, nous avons identifié des régions structurales clés contrôlant l'entrée des ligands, mis en évidence l'impact de mutations sur la liaison, et montré le rôle des effets allostériques dans la modulation des interactions. Une analyse à l'échelle génomique a également révélé des mécanismes conservés au sein de cette famille de protéines. Dans ce contexte, cette thèse vise à approfondir ces résultats en se focalisant sur les OBPs, afin de caractériser leurs changements conformationnels, leur stabilité en conditions sèches, et les déterminants moléculaires de leur spécificité de liaison.
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Olfaction relies on complex molecular interactions between odorants, soluble proteins, and membrane receptors. In mammals, odorant-binding proteins (OBPs), which belong to the lipocalin family, bind a wide range of volatile compounds; however, their exact role in olfaction remains debated. In particular, their behavior outside aqueous environments—although critical for biosensor applications—remains largely unexplored.
Recent work conducted within our team, as part of a multidisciplinary consortium, has provided new insights into the mechanisms of ligand recognition by lipocalins. By combining molecular modeling with experimental validation, we have identified key structural regions controlling ligand entry, highlighted the impact of mutations on binding, and demonstrated the role of allosteric effects in modulating interactions. A genome-scale analysis further revealed conserved mechanisms within this protein family.
In this context, this PhD project aims to extend these findings by focusing on OBPs, with the objective of characterizing their conformational changes, their stability under dry conditions, and the molecular determinants governing their binding specificity.
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Début de la thèse : 01/10/2026
WEB : https://lab.chemsensim.fr/

Contrat doctoral

Concours pour un contrat doctoral

Université Côte d'Azur

364 SFA - Sciences Fondamentales et Appliquées

Le/la candidat(e) devra posséder une solide formation en dynamique moléculaire et en biophysique des protéines, lui permettant de comprendre et d'analyser les relations entre structure, dynamique et fonction. Une bonne maîtrise d'au moins un logiciel de dynamique moléculaire (GROMACS, AMBER ou NAMD) est attendue, incluant la préparation des systèmes, la conduite des simulations et l'analyse des trajectoires. Des compétences en programmation, notamment en Python, sont requises afin de développer des scripts d'analyse, automatiser les workflows et traiter des jeux de données complexes. Une familiarité avec les concepts de modélisation moléculaire (docking, champs de force, calculs d'énergie libre) ainsi qu'avec les outils d'analyse de trajectoires et de réseaux dynamiques constituera un atout. Une ouverture aux approches expérimentales (biophysique, biochimie) est également souhaitée afin de favoriser l'intégration et l'interprétation croisée des résultats. Enfin, le/la candidat(e) devra démontrer un fort intérêt pour les approches interdisciplinaires à l'interface entre chimie, biologie et physique, ainsi qu'une capacité à travailler en collaboration dans un environnement multidisciplinaire.
The candidate should have a strong background in molecular dynamics and protein biophysics, enabling them to understand and analyze the relationships between structure, dynamics, and function. Proficiency in at least one molecular dynamics software package (GROMACS, AMBER, or NAMD) is expected, including system preparation, simulation setup, and trajectory analysis. Programming skills, particularly in Python, are required to develop analysis scripts, automate workflows, and process complex datasets. Familiarity with molecular modeling concepts (e.g., docking, force fields, free energy calculations), as well as experience with trajectory analysis and dynamic network analysis tools, will be considered an asset. An openness to experimental approaches (biophysics, biochemistry) is also desirable to facilitate the integration and interpretation of complementary data. Finally, the candidate should demonstrate a strong interest in interdisciplinary approaches at the interface of chemistry, biology, and physics, along with the ability to work collaboratively in a multidisciplinary environment.