Prix Projets de recherche Etude structurale du domaine N-terminal de la sous-unité T1R2 du récepteur du goût sucré

Année 2012
Auteur Loic Briand
Centre de recherche UMR 1324 INRA, Centre des Sciences du Goût et de l'alimentation, Dijon
Thème Métabolisme
Type Projets de recherche

Le récepteur au goût sucré est un récepteur couplé aux protéines G de classe C, composé de 2 sous-unités, appelée T1R2 et T1R3. Chaque sous-unité comprend un domaine N-terminale (DNT) de grande taille et une région riche en cystéine qui relie le DNT au domaine transmembranaire. Par analogie avec d’autres récepteurs de cette famille, on sait que les DNT constituent le site principal de fixation des composés sucrés. Cependant, le rôle de chacune des sous-unités dans la détection des composés sucrés, ainsi que les propriétés de liaison du DNT de T1R3, restent encore largement méconnus. Le projet porte sur l’étude du DNT de la sous-unité T1R2. Au cours de ces dernières années, l'équipe a mis au point la production du DNT de T1R3 en bactérie sous forme fonctionnelle et a mis en évidence que le DNT de T1R3 était capable de lier les sucres naturels et certains édulcorants avec une affinité en accord avec les seuils physiologiques de perception. La cristallisation de cette protéine est en cours.

L’objectif de ce projet est (1) de produire et caractériser la liaison des sucres naturels sur le DNT de T1R2 et (2) initier des études cristallographiques en vue de mieux comprendre d’un point de vue moléculaire, les mécanismes mis en jeu lors de la perception des glucides. Ce projet s’appuie sur des résultats préliminaires et des compétences techniques déjà en place au laboratoire, telles que la production du DNT, la caractérisation des liaisons par spectrométrie de fluorescence et par microcalorimétrie, ainsi que l’analyse des structures secondaires par dichroïsme circulaire.

Objectif

L’objectif principal de ce projet est d’étudier la structure et la fonction du domaine N-terminal de la sous-unité humaine de T1R2 (DNT-hT1R2) dans la perception des molécules sucrées naturelles et synthétiques. Les propriétés de liaison de DNT-hT1R2 ne sont pas complètement connues et les résidus critiques pour la reconnaissance des sucres naturels n’ont pas été clairement montrés. De plus, aucune information structurale n’est disponible pour le DNT-hT1R2.

Dans le but de comprendre la fonction du DNT de T1R2, les objectifs de ce travail sont :

  • Etudier les propriétés de liaison de molécules sucrées de DNT-hT1R2,
  • Etudier les changements conformation de DNT-hT1R2 liés à la liaison de molécules sucrées,
  • Réaliser des premiers essais de cristallisation en vue de déterminer la structure tridimensionnelle de DNT-hT1R2 par diffraction des rayons X.

Etapes successives et avancement des travaux

Voici les différentes étapes du projet et leur durée :

  • Adaptation du protocole de repliement à la protéine DNT-hT1R2 (1 mois)
  • Étude de la fixation des sucres naturels sur la protéine par fluorescence (1 mois)
  • Évaluation des effets de la liaison des sucres sur les structures secondaires du DNT par dichroïsme circulaire (1 mois)
  • Détermination des propriétés thermodynamiques de la liaison des sucres au DNT par microcalorimétrie (3 mois)
  • Production à grande échelle du DNT et tests de cristallogenèse (3 mois)
  • Optimisation des conditions de cristallogenèse (3 mois)
  • Rédaction d’un rapport d’activité et d’une publication