Thèse Ingénierie d'Interfaces Membranaires Hétérogènes pour Étudier la Reconnaissance Multivalente H/F - 38

Établissement : Université Grenoble Alpes
École doctorale : CSV- Chimie et Sciences du Vivant
Laboratoire de recherche : Département de Chimie Moléculaire
Direction de la thèse : Galina DUBACHEVA ORCID 0000000314175381
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-09T23:59:59

Les membranes cellulaires ne sont pas latéralement homogènes : de nombreux récepteurs sont pré-organisés en domaines par la composition intrinsèque de la membrane et par des organisateurs extrinsèques tels que l'actine corticale et le glycocalyx. Cette pré-organisation est de plus en plus reconnue comme un déterminant clé de la signalisation et du ciblage, mais il reste difficile, dans les cellules vivantes, de dissocier les rôles respectifs du regroupement des récepteurs, de leur mobilité et de leur espacement. Ce projet vise à développer une plateforme modulable et quantitative permettant de reconstituer des paysages de récepteurs pré-clusterisés sur des bicouches lipidiques supportées (1). En contrôlant la taille des clusters, la distance entre clusters et la composition de la membrane fluide environnante, nous réaliserons des tests systématiques afin de déterminer comment l'organisation à l'échelle nanométrique contrôle la reconnaissance multivalente aux interfaces. Ce défi expérimental sera relevé grâce à des interactions hôte-invité artificielles (réversibles, modulables et quantifiables) (2-3), combinées à des architectures polymériques sensibles aux stimuli (4) et à des sondes multivalentes bien définies, dont la valence et la flexibilité sont contrôlées (2). La liaison multivalente, incluant des lectures cinétiques et thermodynamiques, sera caractérisée à l'aide de techniques complémentaires sensibles aux surfaces (ellipsométrie, QCM-D, AFM, etc.) ainsi que de techniques de microscopie à haute résolution (1-5). En fournissant un lien contrôlé entre organisation nanométrique et résultats de liaison, ce projet établira des « règles de conception » mécanistiques pertinentes pour les interfaces biologiques où des domaines pré-clusterisés modulent les interactions multivalentes (par exemple régulation lectine-glycane, présentation des chimiokines, attachement des pathogènes), et générera des prédictions quantitatives pouvant être testées dans des systèmes cellulaires.

Le projet s'inscrit dans les activités de l'équipe interdisciplinaire I2BM (Interfaces, Ingénierie et Biophysique des Membranes) du DCM (Département de Chimie Moléculaire), Université Grenoble Alpes. L'I2BM développe des approches à l'interface entre biochimie, physico-chimie et bioingénierie, afin de quantifier finement les interactions biomoléculaires. Le groupe combine des outils de synthèse bio-organique avec des techniques de caractérisation physico-chimique (QCM-D, SPR, ellipsométrie, AFM, électrochimie) et collabore étroitement avec des partenaires grenoblois en microscopie, ainsi qu'avec des équipes de modélisation/théorie (France, États-Unis). Dans ce contexte, la thèse visera à répondre à une question centrale et actuelle en biologie de surface : comment l'organisation latérale et dynamique des récepteurs à l'échelle nanométrique module la reconnaissance multivalente, la sélectivité et la cinétique de liaison, avec des retombées potentielles pour une large gamme d'applications en sciences du vivant et en bioingénierie.