Peter Faller

Fellowship 2015

ARCHIVE

Peter Faller est actuellement professeur de chimie et responsable d’équipe à l’Institut de chimie (UMR 7177) de l’université de Strasbourg. De 2003 à 2015, il a été professeur de chimie à Toulouse  et responsable d’équipe au Laboratoire de chimie de coordination du CNRS. Il est né à Saint-Gallen et a grandi en Suisse. Après l’école normale de Kreuzlingen, il a suivi des études de biochimie à l’université de Zürich, où il a obtenu sa thèse avec M. Vasak sur le thème : « Structure, réactivité et fonction de la protéine métallothionéine ». Les métallothionéines sont des protéines contenant des clusters thiolate de  cuivre et de zinc. Il a réalisé des post-doctorats au CEA de Saclay (France) avec A.W. Rutherford et à Freiburg (Allemagne) avec A. Krieger-Liszkay, travaillant sur le photosystème II - notamment sur le transfert d’électron couplé au transfert de proton de tyrosine -, les réactions redox de caroténoïde et l’assemblage de clusters métalliques. Ses projets actuels se focalisent sur l’auto-assemblage des peptides amyloïdogéniques et leur interactions avec des ions métalliques, avec d’autres métalloprotéines et de petites molécules (inhibiteurs ou fluorophores).

Utilisation de peptides pour le transport et le largage intra-cellulaire des ions cuivre

Fellows USIAS : Peter Faller et Christelle Hureau
Post-doctorante : Paulina Gonzalez

Les membranes  jouent un rôle primordial dans les processus biologiques, puisqu'elles forment la frontière entre l'intérieur et l'extérieur d'une cellule et régulent ainsi les échanges au niveau cellulaire. Les cellules ont besoin de contrôler très précisément les concentrations de tous leurs constituants chimiques (protéines, métabolites, ions, etc.). Lorsque les équilibres entre ces différents constituants sont rompus, la situation devient pathologique et peut conduire à la mort.

Le cuivre est un élément essentiel et un centre catalytique important, impliqué dans plusieurs processus fondamentaux tels que la production d'énergie. Les concentrations en ions cuivre doivent donc elles aussi être finement contrôlées. La dérégulation des ions cuivre est très bien illustrée par deux maladies génétiques: la maladie de Wilson (liée à une accumulation d’ions cuivre) et la maladie de Menkes (liée à un déficit en ions cuivre). Ces deux pathologies conduisent à une mort précoce (enfance - adolescence) si elles ne sont pas traitées. Par ailleurs, la rupture de l'homéostasie du cuivre est liée à plusieurs désordres neurologiques, telles que les maladies d'Alzheimer (MA) et de Parkinson. Dans le cas de la MA, des molécules capables de transporter les ions Cu de l'extérieur vers l'intérieur de la cellule ont montré de premiers résultats prometteurs dans des approches thérapeutiques.       

Le projet proposé ici consiste à concevoir et à étudier des plateformes peptiques capables de lier les ions cuivre et de les transférer intracellulairement. Les différences de pH ou de potentiels redox entre milieux extra- et intra-cellulaires seront exploitées pour déclencher le largage intracellulaire. Les peptides ont été choisis pour leur grande modularité et leur possible plurifonctionnalité. Il est proposé de lier une séquence connue pour sa pénétration cellulaire et une unité de coordination des ions cuivre. Le projet a pour objectif de fournir des éléments fondamentaux sur ce type de transport de cuivre, de nouveaux outils pour sonder l'importance de l'homéostasie des ions cuivre dans les processus biologiques ainsi que de nouvelles approches thérapeutiques dans le cadre de la MA.