Sujet de thèse en Biochimie et interactions hôte-pathogène, CNRS, Toulouse (31)

Référence : UMR5089-EMILAY-001
Lieu de travail : TOULOUSE
Date de publication : jeudi 29 avril 2021
Nom du responsable scientifique : LAYRE Emilie
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 6 septembre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

“Caractérisation structurale et fonctionnelle de nouveaux immunomodulateurs de Mycobacterium tuberculosis “.Selon l’Organisation Mondiale de la Santé, la tuberculose est l’une des 10 premières causes de décès dans le monde (1,4 million de décès en 2019) (1). M. tuberculosis (Mtb) infecte les macrophages alvéolaires et réussit extrêmement bien à établir une infection chronique chez l’Homme. En effet, il a développé des stratégies pour échapper aux réponses immunitaires et pour persister dans un environnement intracellulaire hostile (2). L’absence actuelle de stratégies efficaces de lutte contre la tuberculose est largement due à notre compréhension incomplète des interactions hôte-pathogène de l’infection par Mtb.

Une des caractéristiques des mycobactéries est la biosynthèse d’un répertoire très diversifié de lipides et de glycolipides capables de réguler les réponses immunitaires de l’hôte, en agissant en tant que motifs moléculaires associés aux agents pathogènes (PAMPs), facteurs de virulence ou antigènes de cellules T (3, 4). Cependant, ce répertoire d’immunomodulateurs puissants a été essentiellement caractérisé via l’étude de cultures in vitro de bactéries et par l’utilisation de méthodes biochimiques conventionnelles de résolution et de sensibilité modérées.

Nous avons mis en place une approche lipidomique de dernière génération, basée sur la spectrométrie de masse de haute sensibilité et des outils bioinformatiques, qui permet d’étudier ce répertoire de manière globale et exhaustive dans diverses conditions (5, 6). Appliquée à l’analyse de cultures in vitro mais aussi de cellules infectées, cette approche a déjà mis en évidence plusieurs nouvelles molécules de structure et de fonctions inconnues dont des molécules spécifiquement produites par des souches virulentes de M. tuberculosis. La caractérisation de ces molécules pourrait révéler de nouveaux mécanismes immunomodulateurs et donner lieu à de nouveaux concepts pour le développement d’outils anti-TB.

Ce projet vise donc à :

• purifier les molécules mises en évidence par les analyses lipidomiques (cultures cellulaires/mycobactériennes, chromatographie en phase normale et inverse)
• caractériser leur structure par l’utilisation d’outils de biochimie de pointe disponibles à l’IPBS et sur la plateforme MetaToul (bioinformatique, spectrométrie de masse, MS/MS, RMN, électrophorèse capillaire)
• réaliser la caractérisation fonctionnelle des molécules bactériennes nouvellement identifiées, en particulier leur capacité à interagir avec les récepteurs de l’immunité innée et à réguler les propriétés inflammatoires et microbicides des macrophages (ELISA, tests d’activation de lignées cellulaires et tests biologiques fonctionnels sur cellules primaires)

Références: (1) WHO. Global Tuberculosis Report 2020. https://www.who.int/tb/ . (2) Ernst J. D. Mechanisms of M. tuberculosis Immune Evasion as Challenges to TB Vaccine Design. Cell Host Microbe 2018, 24(1):34-42. (3) Ishikawa E et al. Recognition of Mycobacterial Lipids by Immune Receptors. Trends Immunol. 2017, 38(1):66-76. (4) Neyrolles O, Guilhot C. Recent advances in deciphering the contribution of Mycobacterium tuberculosis lipids to pathogenesis. Tuberculosis. 2011; 91(3):187-95. (5) Layre E, et al. A comparative lipidomics platform for chemotaxonomic analysis of Mycobacterium tuberculosis. Chemistry & biology. 2011, 18(12):1537-49. (6) Layre E, et al. Molecular profiling of Mycobacterium tuberculosis identifies tuberculosinyl nucleoside products of the virulence-associated enzyme Rv3378c. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014, 111(8):2978-83.