Ingénierie Canaux Ioniques ICI

Résumé des activités de recherche

Les activités de notre équipe se situent à l’interface de la biophysique, de la biologie et de la chimie. Elles consistent à comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires sous-jacents au fonctionnement normal ou pathologique des canaux ioniques, en combinant des techniques d'enregistrement de courants par électrophysiologie patch-clamp, la création de mutations par biologie moléculaire, avec l'utilisation d'outils chémobiologiques innovants.

Deux cibles sont étudiées : les récepteurs P2X activés par l’ATP, pour lesquels nous avons acquis une expertise reconnue, et les canaux PIEZO qui représentent une nouvelle famille de canaux ioniques activés mécaniquement. Ces protéines membranaires sont non seulement importantes pour le fonctionnement physiologique normal de la cellule, mais elles sont également identifiées comme des cibles thérapeutiques émergentes dans de nombreuses pathologies telles que le cancer, la neuroinflammation, les maladies neurodégénératives, les douleurs neuropathiques ou les maladies cardiovasculaires.

Nos travaux dans ce domaine ont permis de développer toute une série d’outils (opto)chimiques capables de sonder, visualiser ou contrôler l’activation des récepteurs P2X et les canaux PIEZO dans leur environnement cellulaire. L’une de nos approches reconnues est la conception d’outils optogénétiques chimiques pouvant activer ces canaux ioniques par la lumière. Cette activation est rendue possible grâce à des pinces photoisomérisables (azobenzene) qui sont attachées à la protéine de manière covalente par l'introduction de mutations cystéine (addition de Michael sur des fonctions maléimides). Ces pinces sont capables de changer de géométrie sous l'action de la lumière, ce qui entraîne des changements de conformation conduisant à l'activation ou à la fermeture du canal ionique.

Ces outils chémobiologiques apportent non seulement des éléments de réponse quant aux mécanismes biophysiques de ces canaux, mais ils permettent également de les activer physiologiquement de manière plus sélective que leurs stimuli respectifs (ATP ou action mécanique).