Rafaël Najmanovich

La majorité des processus biochimiques et cellulaires impliquent des interactions entre protéines, acides nucléiques et petites molécules. Au plan moléculaire, ces interactions sont gouvernées par une balance délicate entre des effets entropiques et des forces moléculaires impliquant les groupements qui interagissent ensemble. Collectivement, ces forces moléculaires et ces effets entropiques peuvent être rassemblés sous le terme de la reconnaissance moléculaire (Leckband and Israelachvili, 2001). Afin de décrire les interactions moléculaires spécifiques qui ont lieu à l’intérieur d’une cellule, nous devons tenir compte de la « promiscuité de liaison » découlant du fait que l’environnement cellulaire contient une myriade de molécules pouvant interférer avec les interactions spécifiques. À cet égard, nous avons étudié la relation entre la structure et la fonction de sites de liaisons de plusieurs familles de protéines. Dans cette étude, nous avons observé que des protéines non homologues qui ont évolué vers une spécificité pour un même ligand ont des sites de liaisons différents. Nous croyons que cette divergence contribue à limiter la promiscuité de liaison et que l’étude de la promiscuité de liaison est essentielle à notre compréhension et à la prédiction de l’évolution de la fonction des protéines. De plus, la promiscuité de liaison joue un rôle critique en médecine. En effet, nous avons qu’à penser aux effets indésirables que peuvent causer des interactions non souhaitables entre les médicaments et des protéines autres que celles qui sont ciblées. Notre but est donc d’étudier les causes structurales, les mécanismes de contrôle et les conséquences de la promiscuité de liaison par l’intégration d’études structurales et de la biologie des systèmes. Nous serons alors en mesure de comprendre et de prédire la fonction des protéines et d’appliquer cette connaissance au développement de méthodologie innovatrice pour détecter, empêcher et exploiter la promiscuité de liaison dans le « design » et le développement rationnels de nouveaux médicaments. Par exemple, dans l’étude des protéines de la famille des sulfotransférases humaines, impliquées dans la régulation des hormones et des neurotransmetteurs ainsi que dans le métabolisme des drogues et autres molécules xénobiotiques.

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