Détermination de cibles moléculaires de l'inflammation modulées par des peptides issus de l'hydrolyse de protéines d'origine alimentaire. Utilisation de ces cibles pour un criblage rapide de peptides bioactifs issus de sources végétales dans le but d'élab

Contexte :
La plupart des maladies non transmissibles sont associées à une inflammation systémique de bas grade caractérisée par une circulation de concentrations élevées et persistantes de cytokines pro-inflammatoires tout au long de la vie. Il a été montré que des composants alimentaires modulent l'état inflammatoire de l'organisme et que l'alimentation est un modulateur important de l'inflammation chronique. À titre d'exemple, deux grandes études prospectives espagnoles (18.566 participants) ont montré une augmentation de 23% du risque de mortalité toutes causes confondues entre un standard alimentaire ayant un index inflammatoire alimentaire élevé et un autre ayant un index inflammatoire alimentaire faible. Que la fonctionnalité d'un ingrédient ou d'un produit alimentaire résulte de molécules peptidiques d'origine animale ou végétale, de bactéries ou d'autres molécules présentes dans l'aliment, elle doit pouvoir être démontrée. Cette démonstration passe fréquemment par l'identification de cibles. Cette identification permet d'optimiser la fonctionnalité d'un ingrédient, d'identifier des marqueurs biologiques prédictifs qui valident l'activité biologique et de réaliser par la suite des criblages rapides à grande échelle. Des démarches in vitro simples, basées notamment sur l'activité d'enzymes ou la réactivité de molécules, conduisent souvent à des peptides ne présentant pas d'activité in vivo. Néanmoins, un criblage à grande échelle chez l'animal est éthiquement impossible. Les modèles cellulaires représentent donc une alternative intéressante. L'équipe maîtrise deux modèles cellulaires permettant de mettre en évidence une activité sur l'inflammation (le modèle intestinal HT 29 et le modèle de cellules sanguines THP 1). Elle possède également des hydrolysats de protéines présentant soit une activité anti-inflammatoire, soit une activité pro-inflammatoire.

Objectif du travail :
L'objectif, dans un premier temps, est de rechercher les voies de signalisation cellulaire de l'inflammation spécifiquement induites par des hydrolysats, des fractions peptidiques ou des peptides (préalablement fractionnés pour ces deux derniers groupes) par l'utilisation de méthodes globales sans à priori de type transcriptomique/protéomique. La mise en évidence d'une cible protéique peut permettre ensuite de la produire en quantité suffisante par des méthodes d'ingénierie protéique puis de mettre au point un crible rapide. L'intérêt serait d'utiliser ce crible pour analyser des hydrolysats de protéines végétales issues d'oléagineux afin de mettre en évidence si des hydrolysats obtenus dans des conditions de procédés différents peuvent conduire ou non à l'obtention de peptides ou de fractions peptidiques présentant des activités sur l'inflammation. Le choix d'une ou plusieurs protéases, les conditions d'hydrolyse, le type de fractionnement, la source protéique pourrait ainsi conduire à la production « sur mesure » d'ingrédients permettant de fonctionnaliser des produits dans un but de prévention de l'inflammation. Si les peptides mis en évidence partagent des motifs structuraux alors ces motifs pourraient permettre de trier en amont les peptides sans passer par l'évaluation biologique.
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Background:
Most non-communicable diseases are associated with low-grade systemic inflammation characterized by persistently high concentrations of circulating pro-inflammatory cytokines. Dietary components have been shown to modulate the body's inflammatory state, and diet is an important modulator of chronic inflammation. For example, two large prospective Spanish studies (18,566 participants) showed a 23% increase in the risk of all-cause mortality between a food standard with a high dietary inflammatory index and one with a low dietary inflammatory index. Whether the functionality of a food ingredient or product results from peptide molecules of animal or plant origin, bacteria, or other molecules present in the food, it must be demonstrable. This demonstration frequently requires the identification of targets. This identification makes it possible to optimize an ingredient's functionality, identify predictive biological markers that validate biological activity, and subsequently conduct rapid, large-scale screening. Simple in vitro approaches, based in particular on enzyme activity or molecule reactivity, often lead to peptides that exhibit no in vivo activity. However, large-scale screening in animals is ethically impossible. Cellular models therefore represent an attractive alternative. The team uses two cellular models able to demonstrate activity on inflammation (the intestinal model HT 29 and the blood cell model THP 1). It also possesses protein hydrolysates exhibiting either anti-inflammatory or pro-inflammatory activity.

Objective of the work:
The initial objective is to investigate cellular signaling pathways of inflammation specifically induced by hydrolysates, peptide fractions, or peptides (previously fractionated for the latter two groups) using comprehensive, unbiased transcriptomic/proteomic methods. Identifying a protein target can then allow its production in sufficient quantity using protein engineering methods and then develop a rapid screening. The potential benefit would be to use this screening to analyze hydrolysates of plant proteins from oilseeds to demonstrate whether hydrolysates obtained under different process conditions can lead to the production of peptides or peptide fractions with anti-inflammatory properties. The choice of one or more proteases, the hydrolysis conditions, the type of fractionation, and the protein source could thus lead to the 'custom-made' production of ingredients to functionalize products for the purpose of preventing inflammation. If the identified peptides share structural motifs, then these motifs could allow for upstream screening of peptides without undergoing biological evaluation.
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Début de la thèse : 01/11/2025

Contrat doctoral

Concours pour un contrat doctoral

Université de Lorraine

608 SIMPPÉ - SCIENCES ET INGENIERIES DES MOLECULES, DES PRODUITS, DES PROCEDES ET DE L'ÉNERGIE

La candidate ou le candidat doit être motivé par la recherche et avoir le désir de relever des défis. Des compétences dans le domaine de la culture cellulaire sont souhaités ou a minima une volonté forte de rapidement acquérir ces compétences. Le candidate ou la candidate doit être issue d'une formation ayant conféré des compétences en biochimie et biologie moléculaire notamment des eucaryotes. Des compétences dans le domaine des protéines et des peptides sont nécessaires. Des qualités humaines sont recherchées comme une capacité de travailler en équipe, une facilité d'adaptation dans un nouvel environnement, une aisance dans les relations humaines. Des qualités d'organisation, de rigueur et de fiabilité sont fortement souhaitées. Pour toute thèse proposée au sein de l'Ecole Doctorale, le futur doctorant devra bien être titulaire d'un master (diplôme de master/d'ingénieur français ou étranger, …) justifiant d'un parcours remarquable. Dans tous les cas (diplôme de master ou d'ingénieur français ou étranger, …) le dossier doit comporter : • le CV du candidat et lettre de motivation • les notes obtenues au diplôme conférant le grade de master, mention 'Assez Bien' requise au minimum et copie du diplôme s'il est disponible • des lettres de recommandations émanant du Responsable de la filière de formation et du tuteur de stage de fin d'études • des éléments tangibles sur l'initiation à la recherche (mémoire de recherche, publication, ...). Le dossier complet de candidature doit être envoyé à la direction de thèse par les adresses messageries des directeurs de thèses : laurent.miclo@univ-lorraine.fr ET samina.akbar@univ-lorraine.fr
The candidate must be motivated by research and have a desire to take on challenges. Skills in the field of cell culture are desirable or at least a strong desire to quickly acquire these skills. The candidate must have training that has provided skills in biochemistry and molecular biology, particularly of eukaryotes. Skills in the field of proteins and peptides are required. Human qualities are sought, such as the ability to work in a team, ease of adaptation in a new environment, and ease in human relations. Organizational qualities, rigor, and reliability are desirable. All applicants to the Doctoral School SIMPPÉ must have successfully completed a Master degree or its equivalent with a grade comparable to or better than the French grade AB (corresponding roughly to the upper half of a graduating class). In all cases (French or foreign Master degree, engineering degree, etc.) the counsel of the doctoral school will examine the candidate's dossier, which must include: • CV and letter of motivation • the grades obtained for the Master (or equivalent) degree and a copy of the diploma if it is available • 2 letters of recommendation, preferably from the director of the Master program and the supervisor of the candidate's research project • written material (publications, Master thesis or report, etc.) related to the candidate's research project. The complete application file must be sent to the thesis supervisors by email : laurent.miclo@univ-lorraine.fr AND samina.akbar@univ-lorraine.fr