Présentation du Groupe Métalloprotéines

Les métaux sont au cœur de processus chimiques à l’origine de la vie. Ainsi ils jouent un rôle primordial dans la fonction de nombreuses protéines importantes. Certains métaux comme le fer et le nickel sont des oligo-élements essentiels pour tous les organismes vivants. Leur déficience, de même que leur excès est potentiellement délétère. Par conséquent, leurs concentrations intracellulaires doivent être finement régulées. D’autres métaux tel que le cadmium sont simplement toxiques. Les propriétés spécifiques des métaux sont utilisées dans des processus catalytiques qui sont souvent inaccessibles pour des sites actifs non métalliques. Inversement, les propriétés de ces sites métalliques sont modifiées par l’environnement protéique d’une façon difficilement imitable dans des composés synthétiques. Tous ces aspects sont étudiés dans le groupe Métalloprotéines, dans deux équipes de recherche :

• Relations Structure/Fonction des Métalloprotéines
• Métaux Lourds et Signalisation

Sujets de recherche

• utilisation de la chimie radicalaire par des enzymes à S-adénosylméthionine
• conception de métalloenzymes artificielles pour la catalyse de réactions énantio-sélectives
• études fondamentales des hydrogénases et leur sensibilité à l’oxygène
• relations structure/fonction des enzymes pour la fixation de carbone en anaérobiose
• maturation de sites métalliques dans les protéines
• utilisation de la chimie computationnelle pour l’étude de mécanismes réactionnels dépendants de métaux, la reconnaissance des substrats et leur diffusion au sein des protéines
• études du transport de Ni dans les microorganismes
• chemins de transduction de signaux pour réguler la résistance au cobalt, nickel et cadmium
• homéostasie des métaux
• adaptation au stress éthylique

Mots clefs

Enzymes à radical SAM - métalloenzymes artificielles - hydrogénases et leur inhibition par l’oxygène moléculaire - fixation anaérobique de carbone - maturation de metalloprotéines - chimie computationnelle - mécanismes catalytiques - diffusion de substrats/produits - conception d’enzymes - transport de Ni - résistance aux métaux lourds - transduction de signal transmembranaire - capteurs de métaux - homéostasie des métaux - adaptation au stress

Techniques spécialisées

Manipulations sous atmosphère contrôlée

Services disponibles

Une plate-forme de trois boîtes à gants pour la purification, la cristallisation et la manipulation des cristaux de protéines est opérationnelle. La mise en place d’une quatrième boîte à gants pour la cristallisation automatisée sous atmosphère contrôlée est en cours.

Publications récentes sélectionnées

• Cavazza C, Bochot C, Rousselot-Pailley P, Carpentier P, Cherrier MV, Martin L, Marchi-Delapierre C, Fontecilla-Camps JC and Ménage S. Crystallographic snapshots of the reaction of aromatic C–H with O₂ catalysed by a protein-bound iron complex. Nature Chemistry (2010), 2:1069-76
• Petit-Haertlein I, Girard E, Sarret G, Hazemann JL, Gourhand P, Kahn R and Covès J (2010). Evidence for conformational changes upon copper binding to Cupriavidus metallidurans CzcE. Biochemistry 49:1913-22
• Sarret, G, Favier A, Covès J, Hazemann JL, Mergeay M and Bersch B (2010). CopK from Cupriavidus metallidurans CH34 binds Cu(I) in a tetrathioether site : characterization by X-ray absorption spectroscopy and NMR. Journal of the American Chemical Society 132:3770-7
• Fontecilla-Camps JC, Amara P, Cavazza C, Nicolet Y and Volbeda A. Structure-function relationships of anaerobic gas-processing metalloenzymes. Nature (2009) 460:814-22
• Nicolet Y, Amara P, Mouesca JM and Fontecilla-Camps JC. Unexpected electron transfer mechanism upon AdoMet cleavage in radical SAM proteins. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (2009) 106:14867-71

La liste de toutes les publications depuis 2000 est consultable ici

La liste de thèses sur des métalloprotéines encadrées par des membres et ex-membres du groupe est consultable ici