STRUCTURE ET FONCTION DES PROTÉINES IMPLIQUÉES DANS LES MALADIES NEURODÉGÉNÉRATIVES
Notre objectif est de comprendre comment les protéines impliquées dans les formes récessives de la maladie de Parkinson (MP) protègent les neurones, et comment elles sont inactivées dans la MP. Notre approche consiste à élucider leurs structures à l'aide d'un large éventail de techniques telles que la cristallographie aux rayons X, la résonance magnétique nucléaire et la spectrométrie de masse. Les structures 3D obtenues sont utilisées pour comprendre le mode d'action de ces protéines. De plus, ces structures peuvent être utilisées pour concevoir de nouveaux médicaments qui augmentent leur activité et pourraient donc aider à ralentir la dégénérescence des neurones causant la MP.
PROTÉOMIQUE
Nous utilisons la spectrométrie de masse pour déterminer comment les protéines sont modifiées, soit par phosphorylation, ubiquitination ou protéolyse. En tant que co-directeur de l'unité de pharmacologie SPR-MS (https://www.mcgill.ca/pharma/core-facilities), le Dr Trempe supervise le fonctionnement d'un Bruker Impact II (Q-TOF), couplé à un HPLC Dionex 3000 (FCI 2014). Nous analysons régulièrement les protéines intactes, séparées sur une colonne en phase inverse C4, ainsi que la digestion tryptique sur une nano-colonne C18. que nous utilisons pour caractériser la phosphorylation des protéines. Depuis Février 2020, Dr Trempe est également le directeur scientifique de la plate-forme de protéomique à l'institut de recherche du Centre Universitaire de Santé McGill (https://rimuhc.ca/clinical-proteomics)
BIOLOGIE STRUCTURALE
Pour comprendre le fonctionnement des protéines, nous utilisons des méthodes biophysiques telles que la spectroscopie RMN et la cristallographie à rayons X pour élucider la structure 3D des protéines, qui révèle comment elles catalysent les réactions ou interagissent les unes avec les autres. Dr Trempe est un membre du Centre de Recherche en Biologie Structurale (http://csbmcgill.ca)
STRUCTURE ET FONCTION DE PINK1
Des mutations dans PINK1 causent une forme familiale récessive de la maladie de Parkinson. PINK1 est une kinase mitochondriale qui phosphoryle l'ubiquitine. Nous avons publié une analyse biophysique de PINK1, qui a révélé comment la protéine se lie à l'ubiquitine et comment elle doit s'auto-phosphoryler en trans afin de reconnaître l'ubiquitine (Rasool et al 2018). Les recherches en cours visent à élucider comment ce processus se déroule au niveau atomique.
DÉCOUVRIR DES ACTIVATEURS DE PARKIN
La perte d'activité de Parkin cause une forme familiale précoce de la maladie de Parkinson (MP) via des mutations héréditaires. De nombreuses études ont montré que l'activité de Parkin est neuroprotectrice dans les modèles cellulaires et animaux de PD. Sur la base d'études en biologie structurale, nous avons démontré que la mutation de l'acide aminé W403 augmente l'activité de Parkin (Trempe et al.2013), et peut sauver des mutations causant la MP (Tang et al 2017; Yi et al 2019). Nous avons découvert des petites molécules qui se lient sélectivement à Parkin, et nous les développons en activateurs de Parkin en collaboration avec la Fondation Michael J Fox et la Structural Genomics Consortium.
