Étude de la structure et du mécanisme du transporteur d'ions de cuivre humain hCTR1 par RMN à l'état solide à rotation à l'angle magique ultrarapide – CTRbyNMR

Les ions cuivre sont essentiels à la vie mais possèdent une activité redox qui les rend potentiellement toxiques, et leur déséquilibre homéostatique est lié à plusieurs maladies neurologiques majeures. Les mécanismes détaillés du déplacement du cuivre à travers les membranes restent inconnus en raison de la difficulté à caractériser au niveau atomique les différentes protéines impliquées, qui sont principalement des systèmes membranaires intégraux. Chez l'homme, l'absorption du cuivre à haute affinité est modulée par hCTR1, un transporteur membranaire trimérique qui n'a pas encore fait l'objet d'études à haute résolution par rayons X ou cryo-EM et qui est extrêmement difficile à produire et à récupérer en quantités exploitables pour les études structurales. L'objectif central du présent projet est de développer et d'appliquer une approche de RMN à l'état solide par rotation à l'angle magique (MAS) pour permettre une caractérisation complète de la structure et du mécanisme du hCTR1 lié aux lipides. S'appuyant sur une décennie de progrès continus, le développement récent de sondes MAS très rapides (jusqu'à 100 kHz) a révolutionné ce domaine, avec des développements qui accélèrent l'analyse de protéines de taille considérable et ouvrent la voie à des solides biologiques complexes disponibles en quantités limitées. Nous proposons de tirer parti de l'expertise et des équipements uniques présents dans le consortium, et d'atteindre les objectifs ci-dessus en combinant des stratégies innovantes pour la préparation d'échantillons marqués, des outils spectroscopiques avancés pour obtenir des signatures RMN de la structure et de la dynamique, et d'une nouvelle sonde d'une vitesse de rotation encore plus rapide. Le projet fournira des données pour comprendre les relations structure-activité dans une protéine membranaire intégrale difficile, et permettra d'ajouter la RMN à l'état solide au portefeuille de méthodes pour la caractérisation de cibles médicalement pertinentes.