Stage Master

Ce projet de stage s’intègre dans un projet de recherche pluridisciplinaire concernant l’étude fonctionnelle et structurale des interactions croisées de l'éplérénone et du DHA dans les tissus cardiovasculaires et articulaires. Ce projet est soutenu par l’appel aux projets émergents du LUE IMPACT « Biomolécules ».
Il s’agira, en étudiant les interactions moléculaires croisées de ces deux molécules sur leurs récepteurs protéiques respectifs, de mettre en évidence des interactions et des mécanismes communs jusqu'alors inexplorés pour ces deux molécules de classes chimiques non apparentées dont les propriétés anti-inflammatoires et anti-calcifiantes présentent un intérêt thérapeutique certain.
Afin de caractériser les relations et similitudes entre l’éplérénone et le DHA sur leurs récepteurs dans les cellules articulaires et cardiovasculaires, ce projet sera articulé selon deux axes complémentaires:

1. Comparaisons physico-chimiques et structurales des ligands
Si l’hypothèse d’un partage de récepteurs est correcte, elle peut s’expliquer simplement par une ressemblance structurale entre les molécules éplérénone et DHA. Après échantillonnage des conformations 3D possibles pour ces deux composés, des programmes de comparaison tri-dimensionnelle seront appliqués à la paire éplérénone-DHA et les meilleures superpositions de conformères seront visualisées et étudiées afin d’en déduire des propriétés physico-chimiques et des structures 3D communes.
Il est possible cependant que ces molécules ne se superposent pas parfaitement mais partagent seulement des éléments de structures leur permettant de se positionner l’un et l’autre dans la poche du même récepteur (pharmacophores). Une recherche de telles sous-structures sera envisagée.

2. Docking ligand-récepteur
Les récepteurs à considérer sont d’une part le récepteur aux minéralocorticoïdes (RM), d’autre part les récepteurs aux acides gras polyinsaturés (FFAR1-4). Pour ces deux types de récepteurs, les structures disponibles dans la PDB seront analysées afin de sélectionner les plus intéressantes pour le docking en terme de qualité et de ligand déjà positionné dans la poche. Ces structures seront alors traitées par dynamique moléculaire pour en isoler les conformations représentatives et serviront pour effectuer les simulations de docking avec les ligands. Un effort particulier sera fait pour agréger les résultats obtenus avec chaque récepteur afin de pouvoir conclure en faveur ou non de la plausibilité d’une interaction avec le ligand non canonique.

Les résultats de cette étude bioinformatique renforceront ou non l’hypothèse d’une interaction croisée entre les ligands et les récepteurs considérés. Ils permettront d’interpréter des expériences réalisées au laboratoire IMoPA sur des chondrocytes en culture.
Si les résultats ne sont pas concluants, il faudra élargir la gamme de récepteurs étudiés en réalisant au besoin des modèles 3D par homologie afin de rechercher de façon plus systématique quel est le récepteur partagé par l’éplérénone et le DHA (ou ses dérivés) qui permet d’expliquer les similitudes d’effet entre ces deux types de molécules. Les expériences menées en parallèle au laboratoire IMoPA sur les cellules en culture permettront d’orienter le choix des récepteurs à tester.

L’équipe CAPSID du LORIA a publié de nombreux articles dans le domaine du criblage virtuel et possède toute l’expertise nécessaire en boinformatique structurale pour mener à bien cette recherche. Une partie du travail du stagiaire M2 s’effectuera au LORIA.