Equipe d’Accueil : Structure et traduction des ARN viraux
Intitulé de l’Unité : Cibles thérapeuthiques et Conception de médicaments (CITCOM -UMR 8038)
Nom du Responsable de l’Unité : Pr Nicolas Leulliot
Nom du Responsable de l’Équipe : Bruno Sargueil
Adresse : 4 avenue de l’observatoire
Responsable de l’encadrement : Bruno Sargueil
Tél : 01 53 73 15 74……………………… Fax : ………… E-mail: bruno.sargueil@u-paris.fr
Résumé du projet
Les modifications épigénétiques des ARN, telles que la N6-méthyladénosine (m6A) catalysée par METTL3/METTL14 et la m6Am par PCIF1, sont des régulateurs clés de l’expression génique. Récemment, METTL16 a aussi été identifiée comme une méthyltransférase d’ARN essentielle. Au-delà de leur rôle dans le cancer, ces modifications épitranscriptomiques sont cruciales pour la reconnaissance des ARN par le système immunitaire inné de l’hôte. Les ARN non-méthylés, ou ceux présentant des profils de méthylation altérés, peuvent être perçus comme « non-soi » par des récepteurs immunitaires comme les TLR7/8 ou les RIG-I-like receptors (RLR), déclenchant ainsi des réponses inflammatoires ou antivirales. La dérégulation de ces enzymes peut favoriser l’échappement tumoral ou, au contraire, stimuler une réponse anti-tumorale. Le développement d’inhibiteurs sélectifs est donc une stratégie prometteuse pour le traitement du cancer, mais aussi en tant que molécules antivirales àlarge spectre. Ceci rend cette stratégie particulièrement intéressante pour réagir rapidement aux virus émergents.
Ce stage de Master visera à caractériser de petites molécules inhibitrices des ARN méthyltransférases humaines METTL16, METTL3/14 et PCIF1. À partir des structures cristallographiques des enzymes et des connaissances sur leurs sites actifs, des molécules seront rationnellement conçues en utilisant des outils de modélisation moléculaire en partie basée sur l’intelligence artificielle (drug design in silico). La conception et la synthèse des composés sera effectuée en collaboration avec l’équipe du Pr Etheve-Quelquejeu (https://lcbpt.biomedicale.parisdescartes.fr/RNA-NPH-Chemistry) avec qui nous avons récemment développé des inhibiteurs spécifiques de METTL3/14 (Du et al. 2025). Les molécules seront ensuite testées sur les enzymes purifiées (METTL16, METTL3/14, PCIF1) pour évaluer leur puissance inhibitrice (IC50) et leur sélectivité. Pour les meilleures molécules, des techniques biophysiques comme la microcalorimétrie d’isotherme (ITC) seront utilisées pour étudier l’interaction ligand-enzyme. Enfin les inhibiteurs les plus prometteurs seront testés sur des lignées cellulaires pour évaluer leur capacité à moduler la méthylation des ARN endogènes. Leur impact sur la reconnaissance des ARN par les voies immunitaires innées (activation des TLRs/RLRs, production de cytokines) sera évalué en collaboration. Enfin, leur effet sur la viabilité des cellules cancéreuses sera également examiné.
Le stagiaire sera intégré(e) au sein d’une équipe de recherche pluridisciplinaire dont l’objet principal d’étude est l’impact des structures d’ARN sur le cycle des virus. Il/elle sera formé(e) aux techniques de manipulation des acides nucléiques, de purification des proteines, et d’enzymologie ainsi qu’aux méthodes de base biologie cellulaire. Le/la stagiaire développera des compétences pratiques en laboratoire, en résolution de problèmes et en analyse de données, le préparant ainsi à une carrière en recherche académique ou industrielle dans le domaine de la biologie/biochimie.
Dernières Publications en lien avec le projet :
Hardouin, P., Pan, N., Lyonnet du Moutier, F.-X., Chamond, N., Ponty, Y., Will, S., and Sargueil, B. (2025). IPANEMAP Suite: a pipeline for probing-informed RNA structure modeling. NAR Genomics and Bioinformatics 7, lqaf028. https://doi.org/10.1093/nargab/lqaf028.
Du, J., Mahcene, B., Martynov, V., Frezza, E., Vasnier, C., Ponchon, L., Coelho, D., Bonhomme, F., Braud, E., Etheve-Quelquejeu, M., et al. (2025). Investigation of a squaramide motif as a bioisostere of the amino-acid group of S-adenosyl-L-methionine and its functional impact on RNA methylation. Chemical Comm. In Press.
Chamond, N., de Bisschop, G., Faria, Lisa, Laoudi, Yamina, Martynov, valerii, and Sargueil, B. (2025). Dead-box helicase intrinsically disordered domains ans structural dynamics of HIV-1 RNA are required to reveal DDX3X catalytic efficiency. NAR In revision.
Fernandez-de-Cossio-Diaz, J., Hardouin, P., Moutier, F.-X.L. du, Gioacchino, A.D., Marchand, B., Ponty, Y., Sargueil, B., Monasson, R., and Cocco, S. (2025). Designing molecular RNA switches with Restricted Boltzmann machines. Preprint at bioRxiv -Nature communication In revision, https://doi.org/10.1101/2023.05.10.540155 https://doi.org/10.1101/2023.05.10.540155.
Ce projet s’inscrit dans la perspective d’une thèse
Type de financement prévu : Ecole doctorale ou Inidex (demande en cours)
Ecole Doctorale de rattachement : ED563 – Médicament, Toxicologie, Chimie, Imagerie