Mots-Clés

modélisation moléculaire prédiction de structure interactions ADN-protéine

Description

Modélisation de protéines de la famille des relaxases et de leurs interactions avec de l’ADN simple- et double-brins

Contexte:

La propagation de la résistance aux antibiotiques et des gènes de virulence par conjugaison bactérienne est une préoccupation majeure de santé publique. Les éléments intégratifs et conjugatifs (ICEs, “integrative and conjugative elements”) sont les éléments conjugatifs les plus répandus, mais leurs mécanismes de transfert ont été peu étudiés jusqu'à présent. L'initiateur de la conjugaison est la relaxase, une protéine reconnaissant une séquence ADN spécifique de l’ICE (double brin) et catalysant une coupure spécifique de l'ADN sur l'origine de transfert (oriT, simple brin) de l'ICE.

Outre les relaxases canoniques comme celles de la famille des MOB P, des études récentes ont révélé l'existence de relaxases non canoniques, telles que les relaxases de la famille MOB T, apparentées aux protéines de réplication à cercle roulant de la famille Rep_trans. Les relaxases MOB T sont codées par des ICE de la superfamille ICESt3/ICEBs1/Tn916, conférant fréquemment une résistance aux antibiotiques.

Des travaux de l’équipe CAPSID (LORIA) ont permis la modélisation de la relaxase RelSt3, de la famille des MOB T. Celle-ci a consisté en l’utilisation de méthodes de modélisation par homologie (Itasser, Alphafold, …) et de simulations de dynamiques moléculaires (NAMD). Des travaux sont en cours concernant la construction du complexe RelSt3/ADN, et consistent en la création d’un modèle de l’ADN de l’ICE (x3DNA, 3d RNA fold) et son amarrage (ATTRACT) sur le modèle de relaxase obtenu précedemment. 

Objectif:

L’objectif de ce stage est de modéliser de nouvelles relaxases impliquées dans le transfert de résistance aux antibiotiques, de la famille des MOB T et MOB P. Une relaxase supplémentaire, chez qui il n’est pas retrouvé l’élément canonique de reconnaissance de l’ADN, sera également construite afin d’en comprendre le fonctionnement.

Une seconde étape de ce stage consistera à modéliser les complexes protéine/ADN double-brin (reconnaissance de séquence) et simple-brin (oriT).

Le travail reposera sur les travaux effectués pour la modélisation de la relaxase RelSt3, tout en s’adaptant aux spécificités de chaque relaxases.

Compétences:

Python niveau avancé

Modélisation moléculaire

Visualisation de structures

Biologie structurale (bases)

Contacts:

Isaure.Chauvot-de-beauchene at loria.fr / Dominique.mias-lucquin at loria.fr