Présentation du Groupe de Microscopie Electronique et Méthodes
Responsable du Groupe : Guy SCHOEHN
La Microscopie Electronique en Biologie Structurale
La Coloration Négative
Cette technique, simple et rapide, permet la visualisation directe de protéines à partir d’une certaine taille (50-100 kDa). L’enrobage de ces protéines avec un sel d’atomes lourds génère des images avec un contraste élevé. Cette technique de préparation fournit des informations structurales ne provenant que de la surface de l’objet, mais est incontournable pour effectuer des vérifications sur l’état d’un échantillon avant son observation en cryo-microscopie électronique. Cette technique permet également de contrôler la qualité (homogénéité) d’un échantillon en vue de sa cristallisation.
La Cryo-Microscopie Electronique et l’analyse d’images
Cette technique permet de s’affranchir de la présence de colorant ou de fixateur chimique, respectant ainsi mieux la structure de l’objet. Plus lourde à mettre en oeuvre que la technique de coloration négative, elle consiste à congeler très rapidement de minces échantillons hydratés dans de l’éthane liquide, de façon à les figer dans une glace amorphe. Cette méthode, qui contrairement à la coloration négative n’utilise aucun additif, préserve la structure native de l’échantillon tout en permettant d’accéder à la structure interne de particules complexes. Les images obtenues sont des projections de toute l’épaisseur de l’échantillon, mais ne possèdent cependant qu’un contraste très faible et l’analyse d’images est alors indispensable. Le principe général de l’analyse d’images est dans un premier temps d’additionner des images de faible contraste afin de moyenner le bruit présent et d’obtenir un meilleur rapport signal sur bruit. Dans un deuxième temps, ces moyennes qui représentent des vues de l’échantillon sous différents angles, peuvent être combinées de manière mathématique pour calculer la structure tridimensionnelle de l’objet de départ.
Objectifs du groupe
Le groupe de Microscopie Electronique et Méthodes de l’IBS est joint avec celui de l’UVHCI.
Notre groupe est impliqué dans la détermination de structure de complexes macromoléculaires biologiques. L’objectif est d’identifier les interactions moléculaires présentes au sein de ces complexes ainsi que leurs implications biologiques. Nous utilisons la cryo-microscopie électronique et la reconstruction tridimensionnelle par analyse d’images afin d’obtenir des cartes à moyenne résolution de l’objet de départ. Nous combinons également ces volumes à résolution nanométrique avec les structures atomiques cristallographiques des différents constituants du complexe. Le développement, la validation et l’application de nouvelles méthodes d’analyse d’images jouent un rôle fondamental dans notre recherche. Le but est d’apporter aux chercheurs expérimentés et/ou novices des utilitaires efficaces et ergonomiques pour la détermination et l’interprétation des structures.
Instruments
Personnel
- Guy Schoehn
- Benoît Gallet
- Daphna Fenel
- Emmanuelle Neumann
- Leandro Estrozi
- Maria Bacia
- Wai Li Ling
- Christine Moriscot
- Denis Chaix
- Jorge Navaza (sabbatique)
Partie de l’équipe localisée à l’UVHCI
- Irina Gutsche
- Pascal Fender
- Hélène Malet
Mots clés
Coloration négative, Cryo-microscopie électronique, Reconstruction tridimensionnelle d’images, Cryo-Tomographie, Virus, Microtubules, Protéines Motrices, MAPs, Remplacement moléculaire à partir des données 3D de ME, fit X-ray/ME
Principales publications
- Biro A, Ling WL and Arlaud GJ
Complement protein C1q recognizes enzymatically modified low-density lipoprotein through unesterified fatty acids generated by cholesterol esterase.
Biochemistry (2010) 49(10) : 2167-2176
- Erlich P, Dumestre-Perard C, Ling WL, Lemaire-Vieille C, Schoehn G, Arlaud GJ, Thielens NM, Gagnon J and Cesbron JY
Complement protein C1q forms a complex with cytotoxic prion protein oligomers.
Journal of Biological Chemistry (2010) 285(25) : 19267-19276
- Fould B, Garlatti V, Neumann E, Fenel D, Gaboriaud C, Arlaud GJ
Structural and Functional Chracterization of the Recombinant Human Mitochondrial Trifunctional Protein.
Biochemistry (2010)
- Trapani S, Schoehn G, Navaza J and Abergel C
Macromolecular crystal data phased by negative-stained electron-microscopy reconstructions.
Acta Crystallographica D Biological Crystallography (2010) 66(Pt 5) : 514-521
- Lata S, Schoehn G, Jain A, Pires R, Piehler J, Gottlinger HG and Weissenhorn W
Helical structures of ESCRT-III are disassembled by VPS4.
Science (2008) 321(5894) : 1354-7
- Gaillard J, Neumann E, Van Damme D, Stoppin-Mellet V, Ebel C, Barbier E, Geelen D and Vantard M
Two microtubule-associated proteins of Arabidopsis MAP65s promote anti-parallel microtubule bundling.
Molecular Biology of the Cell (2008) 19(10) : 4534-4544
- Navaza J (2003) J Struct Biol 144, 13-23. On the three-dimensional reconstruction of icosahedral particles.
- Hewat EA, Neumann E, Conway JF, Moser R, Ronacher B, Marlovits TC, Blaas D (2000) EMBO J 19(23), 6317-25. The cellular receptor to human rhinovirus 2 binds around the 5-fold axis and not in the canyon : a structural view.
La liste complète des publications du groupe est consultable ici.
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