L'apport de la bio-informatique structurale dans la biologie moléculaire des membranes

Informations générales
Nom
Gautier
Prénom
Romain
Diplôme
HDR
Année
2019
Détails de la thèse/HDR
Jury
Pr. Anny Cupo (présidente du jury et rapportrice)
Dr Alexandre de Brevern (rapporteur)
Dr Nicolas Floquet (rapporteur)
Dr Patrick Fuchs (examinateur)
Dr Bruno Antonny (examinateur)
Résumé en français
En 2004, je fus le premier maitre de conférences de l’Université Nice Sophia-Antipolis recruté dans le domaine de la bio-informatique. Je partage mes nombreuses activités d’enseignements et de responsabilités pédagogiques entre le département Génie Biologique de l’Ecole d’ingénieur universitaire Polytech Nice Sophia et le département
Sciences de la Vie de l’UFR Sciences. Il m’a fallu intégrer une thématique nouvelle, la bio-informatique structurale, dans un laboratoire expérimentale, l’Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire (IPMC). Le défi était donc de convaincre de l’intérêt de cette nouvelle discipline au sein de cet institut. L’équipe du Dr. B.
Antonny travaillait sur un motif protéique amphipathique particulier (ALPS) qui avait été caractérisé dans une seule famille. Ce motif est capable de reconnaitre la présence de défaut de packing dans une membrane mais également la courbure membranaire. L’équipe souhaitait savoir si ce motif présent dans cette famille pouvait se généraliser à
d’autres familles protéiques. Pour cela, j’ai développé un outil d’analyse et de détection du motif ALPS à travers des bases de données protéiques (serveur HeliQuest), ce fut mon premier résultat avec la bio-informatique structurale au sein de cet institut. J’ai souhaité ensuite augmenter graduellement le niveau de difficulté de ma recherche
en cherchant à comprendre à l’échelle atomique le fonctionnement de ce motif et son influence sur les membranes cellulaires. J’ai donc basculé dans le monde des simulations de membranes par des approches de Modélisation Moléculaire et plus particulièrement la Dynamique Moléculaire (MD). J’ai voulu également comprendre plus précisément ce que représentait un défaut de packing des lipides dans une membrane et le caractériser (création de l’outil PackMem) mais aussi aborder des
questions biologiques tels que les compositions complexes des membranes cellulaires. J’ai donc étudié l’effet du niveau d’insaturation des lipides (et plus particulièrement de la polyinsaturation) sur la capacité de déformation des membranes ou l’effet particulier de l’asymétrie de la composition lipidique des feuillets membranaires. Ces
travaux de modélisation ont toujours été menés de concert avec des approches expérimentales.