Rafaël Najmanovich
Profile
Research expertise
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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- 12-08-2019 Un financement de 2,2 M$ pour 16 projets de recherche à l’UdeM
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L'intégration de la pharmacologie structurale et numérique dans la conception de médicaments...
Les désordres de répétition de tri-nucléotides incluent plusieurs formes d'ataxie spinocérébelleuse aussi bien que la maladie de Huntington parmi d'autres. En dépit d'être causées par des mutations dans différents gènes, ces maladies ont au niveau moléculaire un mécanisme d'activation commun qui est médié par un seul complexe protéique appelé DSIF. Ces maladies héréditaires sévères neurodégénératives sont progressives et finalement fatales.
Affiliations and responsabilities
Teaching and supervision
Teaching
Courses taught (current session only)
- BIN-6011 – Bio-informatique des structures moléculaires
- PHL-3200 – Méthodes de découverte des médicaments
- PHL-60511 – Séminaire de pharmacologie 1
- PHL-60511 – Séminaire de pharmacologie 1
- PHL-60512 – Séminaire de pharmacologie 2
- PHL-60512 – Séminaire de pharmacologie 2
- PSL-60611 – Biophysique et physiologie moléculaire 1.1
- PSL-60611 – Biophysique et physiologie moléculaire 1.1
- PSL-60612 – Biophysique et physiologie moléculaire 1.2
- PSL-60612 – Biophysique et physiologie moléculaire 1.2
- PSL-60621 – Biophysique et physiologie moléculaire 2.1
- PSL-60621 – Biophysique et physiologie moléculaire 2.1
- PSL-60622 – Biophysique et physiologie moléculaire 2.2
- PSL-60622 – Biophysique et physiologie moléculaire 2.2
Programs
- 106010 – Baccalauréat en chimie
- 148410 – Baccalauréat en sciences biomédicales
- 248510 – Maîtrise en sciences cliniques
- 252010 – Maîtrise en pharmacologie
- 252511 – Maîtrise en physiologie moléculaire, cellulaire et intégrative
- 279960 – Microprogramme de 2e cycle en analyse des mégadonnées en santé
- 320010 – Doctorat en physique
- 352511 – PhD in Molecular, Cellular and Integrative Physiology
Student supervision
Theses and dissertation supervision (Papyrus Institutional Repository)
Predicting biomolecular function from 3D dynamics : sequence-sensitive coarse-grained elastic network model coupled to machine learning
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Other educational activities
- Professeur associé à l'Université de Sherbrooke - Département de biochimie et de génomique fonctionnelle
Projects
Research projects
Désing moléculaire: petite molécules, protéines, leurs interactions et fonctions.
Targeting PAK2 to inhibit tumor angiogenesis and immune evasion
Development of an accessible integrated computational protein design software suite
Using chemogenomic data to improve ML-based drug prediction
Next-generation molecular docking leveraging artificial intelligence techniques to understand large-scale ligand binding datasets - Partenariat avec Génome Québec (175 000 $) et contribution de M. Tyers (75 000 $)
Désing moléculaire: petite molécules, protéines, leurs interactions et fonctions.
L’intégration de la pharmacologie structurale et numérique dans la conception de médicaments pour maladies d'expansion de trinucleotides.
Supplément COVID-19 CRSNG_Development of an accessible integrated computational protein design software suite
Structural causes, control mechanisms and consequences of small-molecule protein binding promiscuity
A versatile broad range microscale thermophoresis apparatus for the measurement of biomolecular interactions
L'intégration de la bioinformatique structurelle et la biologie des systèmes dans la recherche de nouvelles antibiotiques ciblant C. difficile
Outreach
Publications and presentations
Disciplines
- Biochemistry
- Pharmacology
- Medical Biochemistry
- Molecular Biology
- Molecular Medicine
Areas of expertise
- Biological and Biochemical Mechanisms
- Structural Tissue Engineering / Biomaterials
- Proteins
- Development of Drug Delivery Systems
- Drug Metabolism