Thèse Vers de Nouveaux Anti Cancéreux la Protéine Crip1a Comme Cible Innovante H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Montpellier
École doctorale : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé
Laboratoire de recherche : CBS - Centre de Biologie Structurale
Direction de la thèse : Hélène DEMENE ORCID 0000000275314309
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-11T23:59:59

Les récepteurs aux protéines G sont des acteurs clés de la communication intercellulaire. Le récepteur aux cannabinoides de classe 1 (CB1R) est un des récepteurs les plus abondants dans le cerveau mais également dans le système nerveux central. Son dysfonctionnement induit de nombreuses pathologies psychiatriques, mais également cancéreuses, bien que les mécanismes sous-jacents restent indéchiffrés. La protéine CRIP1 module l'activité de CB1R en lui permettant de recruter uniquement certains sous-types des protéines Gi, un phénomène de couplage dont la sélectivité est sans précédent (Niehaus 2007 ; Blume et al 2015). De plus, la forme épissée Crip1a (forme entière) inhibe la progression tumorale dans des modèles murins de gliome, de cancer du sein, du colon, du foie, de l'ovaire ou du pancréas,alors que sa sous-expression est corrélée avec des pronostic de mauvaise survie chez l'humain (; Caffarel et al, 2010; Choucair et al, 2022; Messalli et al, 2014; Mukhopadhyay et al, 2015; Proto et al, 2012 ; Sarfaraz et al, 2008 ;). Nous venons de caractériser la structure de la forme entière de la protéine. Les déterminants structuraux de son interaction avec CB1R restent incompris. Le défi du projet réside dans le fait que l'interaction implique certaines séquences flexibles, nécessitant la mise au point et la combinaison de stratégies innovantes
L'étudiant mettra en oeuvre l'étude différentielle de la structure et dynamique des deux formes de la protéine et de leurs complexes. Le projet est fondé sur l'utilisation de deux échelles d'observation, locale et globale. Au niveau local, l'étude permettra d'obtenir la structure à résolution atomique des complexes de Crip1 avec ses séquences cibles en utilisant la résonance magnétique nucléaire, une méthode qui permet d'étudier les complexes d'affinité médiane, y compris en présence de parties flexibles. A l'échelle globale, ces structures seront replacées dans le contexte du récepteur entier par modélisation en utilisant les programmes d'intelligence artificielle. Le troisième temps du projet est le développement de renforçateurs et mimétiques de l'interaction des protéines Crip1a qui seront conçus rationnellement avec des procédés par apprentissage profond (deep learning) à partir de la caractérisation structurale des complexes CB1R/Crip1 et testés in cellulo en collaboration avec nos partenaires de l'IGF. Le projet est basé sur une multidisciplinarité faisant appel aux méthodes les plus avancées de biologie moléculaire, biochimie préparative, résonance magnétique etmodélisation. Un appel d'offre ANR est en cours d'évaluation pour la phase 2 sur le sujet.
Hélène Déméné (DR2 CNRS, spécialiste de RMN) fait partie de l'équipe «Biophysique des Assemblages Membranaires » du Centre de Biologie Structurale, une équipe à la pointe de la caractérisation structurale des RCPG. (Sounier et al., 2015; Yang et al., 2020; Cong et al. 2021; ; Gaibelet et al. 2024 ). Le Centre de Biochimie Structural héberge une infrastructure unique allant de la RMN à la cristallographie en passant par la microscopie électronique et représente un environnement hautement stimulant de travail et de recherche, labellisé par le GIS IBISA et appartenant à l'nfrastructure nationale FRISBI

G protein-coupled receptors, despite their diversity, recruit a very limited number of intracellular proteins for signalling (G protein, arrestins). Crip proteins are specific for the modulation of the cannabinoid G-protein coupled receptor type 1. They orient CB1R signaling towards two subtypes of Gi protein, a processus with an unprecedent selectivity. By doing so, they act as cancer-suppressing proteins. Understanding the structural basis of the interaction of Crip proteins with CB1R opens up an unprecedented opportunity to specifically impact the signaling of this receptor and inhibit its oncogenic activity.

The thesis aims at the characterization of the structural bases of the interaction of the cannabinoid receptor CB1R with the two forms of the Crip1 protein with the final aim of designing reinforcers compounds to modulate CB1R activity in cancers.

The candidate will use classical preparative methods to purify the protein in 15N, 13C labelled form. The purification has been
already set up. Advanced NMR methods based on triple-resonance experiements, paramagnetic labelling, specific amino acid
labelling, residual coupling measurements, will give the NMR structural parameters that will be integrated in modelling
calculations to provide the structure of the protein and its complexes with receptor fragments at the local level. In the meantime, he/she will express the full length CB1R receptor in HEK cells, and integrate non natural amino acid to record distances between the full-length receptor and Crip1, enabling to replace the complex in its full frame. Finally, the PhD student will use deep learning-based algorithms to design the crip1 interaction surface with CB1R based on a peptidic platform.