Cet enseignement permettra à l'étudiant de se familiariser avec une discipline nouvellement conceptualisée, pouvant être traduite en français par "Biologie Chimique". La connaissance de cette nouvelle discipline, située à l'intersection entre la chimie bioorganique, la biologie structurale, la biologie moléculaire et la biochimie permettra à l'étudiant d'acquérir une vision transversale et moléculaire des problématiques du vivant, tout en acquérant la maîtrise des outils.

1 -Rappel sur les grandes familles de biomolécules (acides nucléiques, enzymes, récepteurs membranaires types RCPG, récepteurs canaux, canaux ioniques, transporteurs, etc…).

2 -Apport de la biologie structurale pour la description et la compréhension des mécanismes moléculaires de la transduction du signal en biologie à l’échelle atomique. Structure 3D et design d’inhibiteurs (exemples sur HIV protease). Récentes structures cristallographiques de protéines membranaires (exemples sur les récepteurs RCPG, récepteurs canaux, canaux ioniques, etc…).

3 -Interaction ligand/cible biologique.

• Rappel sur les aspects théoriques et nature chimique de l’interaction (liaisons hydrogène, interactions électrostatiques, cation-pi, etc…)
• Interaction ligand/macromolécule biologique : outils d’analyse moléculaire et physico-chimique (FRET, HTRF, électrophysiologie, etc…).
• Ingénierie de protéines (marquage covalent, mutagenèse dirigée, incorporation d’aminoacides non-naturels).

Ciblage in vitro et in vivo de macromolécules biologiques : Stratégies et outils modernes d’investigation. Techniques de marquages fluorescents par biologie moléculaire (la GFP et les protéines fluorescentes, propriétés et biosynthèse des chromophores) et par ligation chimique. Autres techniques de marquages spécifiques à l’aide d’étiquette peptidique ou protéiques (SNAP tag, etc…). Modifications d’acides nucléiques. Outils optogénétiques

Intervenants / enseignants participants :
L. Bourel
M. Hibert
A. Specht
G. Zuber

Dans une perspective professionnelle de conception de substance active, l'étudiant maîtrisera le double langage Chimie-Biologie. Ses compétences seront caractérisées par la possibilité de puiser dans ses connaissances mixtes et de mettre en œuvre des outils d’investigation de l'interaction ligand/macromolécule biologique et des outils de modifications de macromolécule. Outre les notions en (neuro)pharmacologie moléculaire et structurale qu’il aura acquises, l’étudiant sera familiarisé aux notions théoriques d’interaction ligand/cible biologique et d’allostérie.
 

Chemical Biology. A practical course de H. Waldmann et P. Janning. Editeur Wiley-VCH.