Thèse Architecture Dynamique et Régulation de l'Holotranslocon Bactérien du Lps H/F Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Toulouse École doctorale : BSB - Biologie, Santé, Biotechnologies Laboratoire de recherche : LMGM - Laboratoire de Microbiologie et Génétique Moléculaires Direction de la thèse : Raffaele IEVA ORCID 0000000234050650 Début de la thèse : 2027-09-01 Date limite de candidature : 2026-11-23T23:59:59 La membrane externe (ME) des bactéries à Gram négatif, notamment des Enterobacteriaceae d'importance clinique, constitue une barrière de perméabilité essentielle qui protège les agents pathogènes contre les antibiotiques et les détergents. Cette bicouche lipidique asymétrique contient du lipopolysaccharide (LPS) dans son feuillet externe, un déterminant majeur de la fonction barrière. Le transport et l'assemblage du LPS dans la ME reposent sur la voie essentielle de transport du LPS à travers l'enveloppe bactérienne (Lpt). Au-delà de son rôle de substrat, le LPS est de plus en plus reconnu comme un composant structural et régulateur important, déterminant la stabilité et l'activité du système Lpt, bien que les mécanismes sous-jacents restent largement incompris.

S'appuyant sur de récentes découvertes conjointes des équipes IEVA (Toulouse, France) et STANSFELD (Warwick, Royaume-Uni), ce projet de doctorat international étudiera LptM et LptY, deux composants récemment identifiés du translocon du LPS de la membrane externe, LptDE. Positionnés à proximité de sites de liaison au LPS prédits sur LptD, ces composants s'assemblent au sein de l'holotranslocon LptDEMY et favorisent son activité. Nos données nous conduisent à l'hypothèse que LptM et LptY pourraient établir un lien moléculaire entre la reconnaissance du LPS, son transport et la régulation du translocon.

Le ou la doctorant(e) sélectionné(e) bénéficiera d'une formation interdisciplinaire à l'interface de la microbiologie, de la biochimie des protéines et de la biologie structurale computationnelle. Des approches de pontage covalent dirigé in vivo, de purification par affinité et des analyses biochimiques seront intégrées de manière itérative à des prédictions structurales et à des simulations de dynamique moléculaire afin de définir l'architecture et la dynamique de LptDEMY dans des états actif et inactif. Les principales interfaces protéine-protéine et protéine-LPS seront ensuite validées par mutagenèse ciblée, des essais de liaison et de transport du LPS, ainsi que par des mesures de l'intégrité de la membrane externe.

Cette stratégie intégrée, combinant approches computationnelles et expérimentales, permettra d'établir un modèle mécanistique complet de la régulation de l'holotranslocon du LPS, apportant des connaissances fondamentales sur la biogenèse de la membrane externe et permettant potentiellement d'identifier de nouvelles cibles pour la conception d'antimicrobiens. The outer membrane (OM) of Gram-negative bacteria, including clinically important Enterobacteriaceae, forms a critical permeability barrier protecting pathogens from antibiotics and detergents. This asymmetric lipid bilayer contains lipopolysaccharide (LPS) in its outer leaflet, a key determinant of barrier function. LPS transport and assembly into the OM rely on the essential trans-envelope LPS transport pathway (Lpt). Beyond serving as a substrate, LPS is increasingly recognized as an important structural and regulatory component that determines Lpt stability and activity, though the underlying mechanisms remain largely unclear.
Building on recent joint discoveries by the IEVA (Toulouse, France) and STANSFELD (Warwick, UK) teams, this international PhD project will investigate LptM and LptY, two newly identified components of the OM LPS translocon LptDE. Positioned near predicted LPS binding sites on LptD, these components assemble into the LptDEMY holotranslocon promoting its activity. Together our data lead to the hypothesis that LptM and LptY may provide a molecular link between LPS recognition, transport and translocon regulation.
Investigating Architecture, Dynamics and Regulation of the Bacterial LPS HoloTranslocon
The selected PhD candidate will receive interdisciplinary training at the interface of microbiology, protein biochemistry and computational structural biology. In vivo site-directed crosslinking, affinity purification and biochemical assays will be integrated iteratively with structural prediction and molecular dynamics simulations to define the architecture and dynamics of LptDEMY in active and idle states. Key protein-protein and protein-LPS interfaces will then be validated through targeted mutagenesis, LPS binding and transport assays, and OM integrity measurements.