Les intérêts de recherche du Dr. Trempe résident dans la structure et la fonction des protéines impliquées dans la maladie de Parkinson (PD), les protéines parkine et  PINK1 en particulier. L’objectif est de comprendre comment ces protéines protègent les neurones, et comment elles sont inactivées dans la PD. Il a été démontré que ces protéines sont impliquées dans le contrôle de qualité mitochondrial par leurs activités enzymatiques et leurs modifications post-translationnelles : PINK1 phosphoryle l’ubiquitine, qui à son tour active la fonction de ligase E3 de l’ubiquitine de parkine. Les objectifs sont 1) d’élucider leurs mécanismes d’action par le biais d’études structurales; 2) de développer de nouvelles thérapies pour la PD à partir de ces structures. L’approche consiste à déchiffrer le code structural de ces protéines à l’aide de données provenant d’un large éventail de techniques sophistiquées telles que la cristallographie aux rayons X, la résonance magnétique nucléaire et la spectrométrie de masse. Ces structures pourraient être utilisées pour concevoir de nouveaux médicaments possédant une activité accrue, ce qui pourrait aider à ralentir ou même arrêter la dégénérescence des neurones causant la PD.