Offre de thèse
LUE - Cibler R2TP et R2TP-like pour identifier des médicaments candidats
Date limite de candidature
19-08-2024
Date de début de contrat
01-10-2024
Directeur de thèse
MANIVAL Xavier
Encadrement
BANDEIRAS Tiago SOUSA Pedro BRAGANTINI Benoît
Type de contrat
école doctorale
équipe
Equipe 1 : ARN, RNP, maturation-structure-fonctioncontexte
IMoPA's RNA-RNP team with the help of its French collaborators from the snoRNP assembly consortium has identified R2TP as a chaperon complex of RiboNucleoProteins (RNPs) specialized in ribosome maturation. These are the small nucleolar RNPs with C and D boxes (C/D snoRNPs) and with H and ACA boxes (H/ACA snoRNPs)(1, 2). In 2016, we contacted the team of Tiago Bandeiras and Pedro Matias (iBET, Portugal), which is one of the internationally recognized teams in the study of the R1 and R2 ATPases, for pioneering the resolution of R1 and R2 complex X-ray structures (3). Furthermore, the iBET and T. Bandeiras' team have long-lasting collaborations (17 years) with international pharma companies, with whom T. Bandeiras implemented a core facility for Structure-based Drug Discovery including Protein Production, Molecular Interactions, Biochemical Assays and Structural Enablement using pharma-industry standards. This collaboration has been a huge success as we managed to gather an interdisciplinary team to tackle difficult biologic questions. This collaboration has already resulted in two joint publications (4, 5).spécialité
Sciences de la Vie et de la Santé - BioSElaboratoire
IMoPA - Ingénierie Moléculaire et Physiopathologie Articulaire
Mots clés
RUVBL1/2, protéine chaperon, clients/co-factors, ATPases, Cryo-EM, découverte de médicaments
Détail de l'offre
Chez l'homme, la R2TP consiste en un hétérodimère entre RPAP3:PIH1D1 et les ATPases associées à diverses activités cellulaires (AAA+) RUVBL1 (R1) et RUVBL2 (R2). R1R2 forment des anneaux hétéro-hexamériques et dodécamériques et sont censés assurer seuls l'activité protéine chaperon du R2TP. Avec plus de 700 publications, R1R2 ont suscité un intérêt considérable et ont été impliquées dans de nombreux assemblages moléculaires et processus cellulaires allant du remodelage de la chromatine à la biogenèse des cils. La découverte qu'elles sont des protéines co-chaperon avec les HSP70/90 impliquées dans l'assemblage de nombreux complexes explique la diversité apparente des fonctions et la complexité moléculaire. R2TP s'associe au module Prefoldin-like (PFDL) pour former le complexe R2TP/PFDL, également appelé 'Particle for Arrangement of Quaternary structure' (PAQosome). Les clients importants du R2TP sont les particules ribonucléoprotéiques de petits ARN nucléolaires (snoRNP), qui sont nécessaires à la maturation des ARN ribosomiques, les RNP de petits ARN nucléaires (snRNP) U4 et U5, les ARN polymérases nucléaires et la famille des kinases de type PI3KK (PIKK).
Le premier objectif (recherche fondamentale) de ce projet de thèse sera d'étudier les mécanismes moléculaires dépendant de l'ATP par lesquels le R2TP, régule l'assemblage et la maturation de nombreux complexes macromoléculaires humains (en partie cités ci-dessus). Une meilleure compréhension de ces mécanismes fournira des informations précieuses pour cibler spécifiquement les interfaces R2TP-substrat dans le but de bloquer l'assemblage R2TP-substrat clé impliqué dans des maladies spécifiques telles que certains types de cancer.
Le deuxième objectif (recherche et développement) consistera à trouver des médicaments candidats, principalement pour lutter contre les cancers humains qui résistent encore à la chimiothérapie et aux radiations ionisantes. Cela nécessitera une recherche exhaustive de nouveaux substrats de la R2TP pour nous permettre ensuite de choisir le plus pertinent d'un point de vue de santé publique.
Enfin, le projet devrait conduire à la conception de nouveaux inhibiteurs pertinents pour le traitement de nombreuses maladies associées à ces grands complexes moléculaires, y compris le cancer.
Keywords
RUVBL1/2, Chaperone, clients/co-factors, ATPases, Cryo-EM, drug discovery
Subject details
In human, R2TP consists of a heterodimer of RPAP3:PIH1D1 associated with the ATPases Associated with diverse cellular Activities (AAA+) RUVBL1 (R1) and RUVBL2 (R2). R1R2 form hetero-hexameric and dodecameric rings and are expected to carry the chaperone activity of R2TP on their own. With more than 700 publications, R1R2 has raised considerable interest, and has been involved in many molecular assemblies and cellular processes ranging from chromatin remodelling to cilia biogenesis. The discovery that they are co-chaperones with the HSP70/90 involved in the assembly of numerous complexes explains the apparent diversity of functions and molecular complexity. R2TP associates with the Prefoldin-like (PFDL) module to form the R2TP/PFDL complex, also denominated as Particle for Arrangement of Quaternary structure (PAQosome). Important R2TP clients are the small nucleolar ribonucleoprotein particles (snoRNPs), which are required for ribosomal RNAs maturation, the U4 and U5 spliceosomal small nuclear (sn)RNPs, the nuclear RNA polymerases and the family of PI3K-like kinases (PIKKs). The first goal (fundamental research) of this PhD Project will be to study the ATP-dependent molecular mechanisms by which R2TP, regulates the assembly and maturation of numerous human macromolecular complexes (in part cited above). A better understanding of these mechanisms will provide valuable information to specifically target R2TP:substrate interfaces with the objective to block key R2TP-substrates assembly implicated in specific diseases such as certain types of cancer. The second goal (research and development) will be to find drug candidates, mainly to fight human cancers where resistance to chemotherapy and ionizing radiation remains. It will require an exhaustive search of new R2TP substrates to then allowed us to choose the most relevant one from a public health perspective. Finally, the project should lead to the design of new relevant inhibitors for the treatment of many diseases associated with these large molecular complexes including cancer.
Profil du candidat
- expression et purification de protéines recombinantes
- biologie de l'ARN
- biochimie
- biologie structurale intégrative
- tâches multiples
- motivation
- communication efficace
Candidate profile
- recombinant protein expression and purification
- RNA biology
- biochemistry
- integrative structural biology
- multiple tasks
- motivated
- effective communication
Référence biblio
1) P.M., MATIAS, S., GORYNIA, P., DONNER, and M.A., CARRONDO, (2006). Crystal structure of the human AAA+ protein RuvBL1. J Biol Chem, 281, 38918–38929.
2) S., GORYNIA, T.M., BANDEIRAS, F.G., PINHO, C.E., McVEY, C., VONRHEIN, A., ROUND, D.I., SVERGUN, P., DONNER, P.M., MATIAS, and M.A., CARRONDO (2011). Structural and functional insights into a dodecameric molecular machine – The RuvBL1/RuvBL2 complex. Journal of Structural Biology, 176, 279–291.
3) C. MAURIZY+, M. QUINTERNET+, Y. ABEL, C. VERHEGGEN, P-E SANTO, M. BOURGUET, A-C-F PAIVA, B. BRAGANTINI, M-E CHAGOT, M-C ROBERT, C. ABEZA, P. FABRE, P. FORT, F. VANDERMOERE, PM-F SOUSA, J-C RAIN, B. CHARPENTIER, S. CIANFERANI, T-M BANDEIRAS, B. PRADET-BALADE, X. MANIVAL* and E. BERTRAND* (2018). +Co-first author; *corresponding author. The RPAP3-Cterminal domain identifies R2TP-like quaternary chaperones. Nature communications, 9, 2093. DOI: 10.1038/s41467-018-04431-1.
4) Y. ABEL, A-C.F. PAIVA. J. BIZARRO, M-E CHAGOT, P-E SANTO, M-C ROBERT, M. QUINTERNET, F. VANDERMOERE, P-M.F. SOUSA, P. FORT, B. CHARPENTIER, X. MANIVAL, T-M. BANDEIRAS, E. BERTRAND*, and C. VERHEGGEN* (2021). * corresponding author. NOPCHAP1 is a PAQosome cofactor that helps loading NOP58 on RUVBL1/2 during box C/D snoRNP biogenesis. Nucleic Acids Res., Volume 49, Issue 2, 25 January 2021, Pages 1094–1113, DOI: 10.1093/nar/gkaa1226.
5) R. DOS SANTOS MORAIS1,#,*, P-E. SANTO2,3,#, M. LEY4,5,#, C. SCHELCHER1, Y. ABEL6,7, L. PLASSART8, E. DESLIGNIERE4,5, M-E. CHAGOT1, M. QUINTERNET9, A-C.F. PAIVA2,3, S. HESSMANN4,5, N. MORELLET10, P.M.F. SOUSA2,3, F. VANDERMOERE11, E. BERTRAND6,7, B. CHARPENTIER1, T.M. BANDEIRAS2,3, C. PLISSON-CHASTANG8, C. VERHEGGEN6,7, S. CIANFERANI4,5,*, and X. MANIVAL1,* (2022). #Co-first author; *corresponding author. Deciphering cellular and structural determinants of human DPCP protein in complex with RUVBL1/RUVBL2 AAAATPases. J. Mol. Biol., 434, 19: 167760; 10.1016/j.jmb.2022.167760.