O-GlcNAcylation is a dynamic and nutrient-sensitive post-translational modification that regulates key nuclear and cytoplasmic processes. It is essential for life in mammals and plants, and its dysregulation is associated with numerous diseases, including cancer, diabetes, cardiovascular disorders and neurodegeneration. In mammals, O-GlcNAcylation is controlled by a single O-GlcNAc transferase, OGT, whose activity and substrate selectivity are highly sensitive to the concentration of its donor substrate, UDP-GlcNAc. Because UDP-GlcNAc biosynthesis integrates glucose, amino acid, fatty acid and energy metabolism, O-GlcNAcylation acts as a major molecular sensor linking nutrient availability to cellular function.

Our research focuses on understanding how O-GlcNAcylation connects metabolic signals to gene regulation, nuclear organization and disease-associated transcriptional programs. In particular, we investigate how OGT and O-GlcNAcylation control transcription factors, chromatin-associated proteins and the organization of the genome in three dimensions.

Within the ORIGAMI project, we aim to determine how metabolic flux influences O-GlcNAc-dependent chromatin architecture, enhancer–promoter communication, transcriptional regulation and cell identity. This project combines functional genomics, chromatin profiling, long-read sequencing, proteomics/glycoproteomics and computational approaches to understand how nutrient-sensitive O-GlcNAc signaling contributes to genome regulation in normal and pathological contexts, with a particular focus on cancer.

More broadly, our research seeks to define how metabolic information is encoded at the chromatin level and how its alteration contributes to disease progression, with the long-term objective of identifying new molecular mechanisms and potential biomarkers or therapeutic targets.

L’O-GlcNAcylation est une modification post-traductionnelle dynamique et sensible à l’état nutritionnel, qui régule de nombreux processus nucléaires et cytoplasmiques essentiels. Elle est indispensable à la vie chez les mammifères et les plantes, et sa dérégulation est associée à de nombreuses pathologies, notamment le cancer, le diabète, les maladies cardiovasculaires et les maladies neurodégénératives. Chez les mammifères, l’O-GlcNAcylation est contrôlée par une unique O-GlcNAc transférase, OGT, dont l’activité et la sélectivité vis-à-vis de ses substrats sont fortement influencées par la concentration de son donneur de sucre, l’UDP-GlcNAc. Comme la biosynthèse de l’UDP-GlcNAc intègre le métabolisme du glucose, des acides aminés, des acides gras et de l’énergie, l’O-GlcNAcylation agit comme un capteur moléculaire majeur reliant la disponibilité en nutriments aux fonctions cellulaires.

Nos recherches visent à comprendre comment l’O-GlcNAcylation connecte les signaux métaboliques à la régulation de l’expression génique, à l’organisation nucléaire et aux programmes transcriptionnels associés aux maladies. Nous étudions en particulier comment OGT et l’O-GlcNAcylation contrôlent les facteurs de transcription, les protéines associées à la chromatine et l’organisation tridimensionnelle du génome.

Dans le cadre du projet ORIGAMI, nous cherchons à déterminer comment les flux métaboliques influencent l’architecture de la chromatine dépendante de l’O-GlcNAcylation, les communications entre enhancers et promoteurs, la régulation transcriptionnelle et l’identité cellulaire. Ce projet combine des approches de génomique fonctionnelle, de profilage de la chromatine, de séquençage long-read, de protéomique/glycoprotéomique et d’analyses computationnelles afin de comprendre comment la signalisation O-GlcNAc sensible aux nutriments contribue à la régulation du génome dans des contextes physiologiques et pathologiques, avec un intérêt particulier pour le cancer.

Plus largement, nos recherches visent à définir comment l’information métabolique est encodée au niveau de la chromatine et comment son altération contribue à la progression des maladies, avec pour objectif à long terme d’identifier de nouveaux mécanismes moléculaires ainsi que de potentiels biomarqueurs ou approches thérapeutiques.