Relations structure-fonction-activité des protéines du pathogène opportuniste Nakaseomyces glabrata impliquées dans le remodelage de la paroi cellulaire fongique : compréhension des facteurs de remodelage impliqués dans la résistance aux médicaments // St

La résistance aux antifongiques a été associée, entre autres, à des changements morphologiques et à des modifications de la paroi cellulaire fongique, et donc à des altérations des réponses immunitaires de l'hôte. La paroi cellulaire du champignon se compose principalement de chitine, de chitosane et de β-1,3-glucanes, entre autres polysaccharides, et son remodelage est contrôlé par des glycosides hydrolases, des glycosyltransférases et des transglycosylases. Dans ce contexte, nous étudions des protéines impliquées dans le remodelage de la paroi cellulaire de Nakaseomyces glabarata, et en particulier celles dont l'activité est liée à la chitine et aux β-1,3-glucanes, dans le but de comprendre les relations entre leurs structures/fonctions/activités, et finalement leur rôle dans la pathogénicité des champignons.

Au cours du projet de thèse, l'objectif est d'étudier les enzymes de N. glabrata qui ont été présélectionnées à la suite d'études bioinformatiques préliminaires et de recherches bibliographiques, et de répondre à un certain nombre de questions essentielles et ouvertes. Afin de répondre à ces questions, la caractérisation biochimique et les études structurales de ces enzymes dans leur état natif, en complexe avec des substrats naturels (mutants), avec des inhibiteurs, des constructions tronquées (lorsque cela est utile) et avec des partenaires protéiques identifiés seront effectuées.

Le projet porte sur l'étude de huit protéines issues de la paroi fongique de N. glabarata : sept glycoside hydrolases et une synthase, afin de comprendre les relations entre leurs structures, leurs fonctions et leurs activités. L'accent sera mis sur les sept glycosidases, la synthase étant membranaire. Ainsi le projet se compose en 4 axes de recherche :

Axe 1 : Expression et purification
Au moins 4 des 7 glycoside hydrolases seront exprimés dans des systèmes procaryotes. La synthase ainsi qu'au moins un des 7 hydrolases dans des cellules de levure.
• Protocoles existants pour 2 des hydrolases ; à établir pour 3 autres
• Optimisation pour 2 des hydrolases et la synthase
• Purification par chromatographie d'affinité, échange d'ions et gel filtration
• Constructions mutantes/tronquées
Axe 2 : Identification de substrats et partenaires protéiques
• Tests de substrats naturels (chromatographie sur couche mince)
• Validation des partenaires (pull-down, co-immunoprécipitation)
Axe 3 : Caractérisations biochimiques et biophysiques
• Détermination du pH optimal, température, états oligomériques.
• Études cinétiques enzymatiques sur la base des protocoles existantes à optimiser
• Identification des interactions protéine-ligand/protéine-protéine.
Axe 4 : Analyses structurales
• Cristallographie aux rayons X pour 6 des glycosyl hydrolases
• Cristallographie aux rayons X pour les complexes inhibiteur-enzyme
• Pour une hydrolase, la synthase et complexes protéine-protéine : cryo-EM
• Pour tous, quand pertinent, diffusion de la lumière aux petits angles (SAXS)

Ressources : Toutes les compétences et équipements nécessaires sont disponibles (laboratoire, institut, plateformes).

Plus de détails seront données en contactant la directrice de thèse : nushin.aghajari@cnrs.fr
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Resistance to antifungal agents has been linked, among other factors, to morphological changes and alterations in the fungal cell wall, and consequently to changes in the host's immune responses. The fungal cell wall consists mainly of chitin, chitosan, and β-1,3-glucans, among other polysaccharides, and its remodeling is controlled by glycoside hydrolases, glycosyltransferases, and transglycosylases. In this context, we are studying proteins involved in the remodeling of the Nakaseomyces glabarata cell wall, particularly those whose activity is linked to chitin and β-1,3-glucans, with the aim of understanding the relationships between their structures, functions, and activities, and ultimately their role in fungal pathogenicity.

During the thesis project, the objective is to study N. glabrata enzymes that have been preselected following preliminary bioinformatics studies and literature reviews, and to address a number of key open questions. To answer these questions, biochemical characterization and structural studies of these enzymes in their native state, in complex with natural substrates (mutants), with inhibitors, truncated constructs (when useful), and with identified protein partners will be performed.

The project focuses on the study of eight proteins derived from the fungal cell wall of N. glabarata: seven glycoside hydrolases and one synthase, with the aim of understanding the relationships between their structures, functions, and activities. The focus will be on the seven glycosidases, as the synthase is membrane-bound.

The project is thus organized into four research areas:

Axis 1: Expression and Purification
At least 4 of the 7 glycoside hydrolases will be expressed in prokaryotic systems. The synthase and at least one of the 7 hydrolases will be expressed in yeast cells.
• Existing protocols for 2 of the hydrolases; to be established for 3 others
• Optimization for 2 of the hydrolases and the synthase
• Purification by affinity chromatography, ion exchange, and gel filtration
• Mutant/truncated constructs

Axis 2: Identification of substrates and protein partners
• Testing of natural substrates (thin-layer chromatography)
• Validation of partners (pull-down, co-immunoprecipitation)

Axis 3: Biochemical and biophysical characterizations
• Determination of optimal pH, temperature, and oligomeric states
• Enzymatic kinetic studies based on existing protocols to be optimized
• Identification of protein-ligand/protein-protein interactions

Area 4: Structural Analysis
• X-ray crystallography for 6 of the glycosyl hydrolases
• X-ray crystallography for inhibitor-enzyme complexes
• For one hydrolase, the synthase, and protein-protein complexes: cryo-EM
• For all, where relevant, small-angle X-ray scattering (SAXS)

Resources: All necessary expertise and equipment are available (laboratory, institute, platforms).

Further details can be obtained by contacting the thesis advisor: nushin.aghajari@cnrs.fr
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Début de la thèse : 01/10/2026

Contrat doctoral

Concours pour un contrat doctoral

Université Claude Bernard Lyon 1

205 EDISS - Interdisciplinaire Sciences-Santé

Le/la candidat(e) doit posséder de solides connaissances en biochimie et/ou en biophysique ; une expérience dans l'expression et la purification des protéines et/ou dans les techniques de biologie structurale constituera un atout.
The candidate should have a solid background in biochemistry and/or biophysics, and experience in protein expression, purification and/or structural biology techniques is an advantage.