Menu
Institut de Biologie StructuraleGrenoble / France

Faits marquants

Un centres Fe-S modifié module le dommage oxydant subi par l’hydrogénase à [Ni-Fe]

Les hydrogénases sont des enzymes d’un intérêt considérable pour leurs applications biotechnologiques potentielles à la fois en tant que catalyseurs dans des piles à combustible que productrices d’hydrogène. Cependant, ces applications peuvent être grandement affectées par leurs réactions avec l’oxygène atmosphérique. Afin de mieux comprendre ce problème, nous avons étudié une mutation de l’hydrogénase-1 à [NiFe] -naturellement tolérante à l’O2- d’E. coli, qui, en changeant son agrégat [4Fe-3S] en un nouveau centre [4Fe -4S], la rend sensible à l’O2. Notre étude théorique explique en détail les différentes propriétés rédox de ces deux agrégats et jette une lumière considérable sur la solution biologique pour éviter la désactivation par l’O2.

X-ray structural, functional and computational studies of the O2-sensitive E. coli hydrogenase-1 C19G variant reveal an unusual [4Fe–4S] cluster. A. Volbeda, J. M. Mouesca, C. Darnault, M. M. Roessler, A. Parkin, F. A. Armstrong and J. C. Fontecilla-Camps. ChemComm ; accepted 4th June 2018, DOI : 10.1039/c8cc02896f

Les opsonines C1q et MBL utilisent un site d’ancrage commun sur le récepteur cr1

CR1 (Complement receptor 1) est une glycoprotéine membranaire polymorphique impliquée dans l’élimination des agents nocifs pour l’organisme. En fixant des cibles étiquetées par des opsonines du système du complément, le récepteur CR1 à la surface des érythrocytes contribue à leur élimination par transport vers le foie puis phagocytose par des monocytes, macrophages ou neutrophiles. CR1 est un récepteur de type I de 30 modules CCP homologues qui servent de station d’ancrage des opsonines C3b et C4b du complément. Si C3b et C4b sont connues depuis longtemps comme ligands de CR1, ce n’est que plus récemment qu’il a été montré que les collagènes de défense C1q et MBL ont également un rôle d’opsonine.
Dans cette étude, l’équipe IRPAS a localisé le site de fixation de C1q et de la MBL à CR1 grâce à une stratégie de dissection moléculaire particulièrement adaptée à l’étude des protéines multi-modulaires. Le site de fixation identifié est commun pour C1q et MBL et se réduit à une paire de modules CCP24 et 25 parmi les 30 de CR1. Cette étude contribue à élargir les connaissances sur le rôle multifonctionnel des collagènes de défense du complément humain et plus particulièrement sur cette nouvelle fonction d’opsonine qui permet le transfert d’agents étrangers ou du soi modifié sur divers récepteurs cellulaires en vue de leur élimination.

C1q and MBL interact with CR1 in the same region on CCP24-25 modules. Jacquet M, Cioci G, Fouët G, Bally I, Thielens NM, Gaboriaud C, Rossi V. Frontiers in Immunology ;9, 453

L’impact du détergent sur les protéines membranaires

De nombreux processus cellulaires impliquent des protéines membranaires et la caractérisation de leur structure, interactions et dynamique reste un défi pour la biologie structurale. La difficulté est liée à la nécessité d’extraire ces protéines de leur membrane biologique pour pouvoir les étudier. Les détergents sont fréquemment utilisés mais leurs propriétés physiques diffèrent de celles des lipides. Mais à quel point la conformation des protéines membranaires en détergent est-elle comparable à celle dans la membrane ?
Dans cette étude, une famille de protéines membranaires, les transporteurs mitochondriaux, a été analysée en détail dans un détergent courant, le dodecylphosphocholine (DPC). Plusieurs études sur ces transporteurs mitochondriaux en DPC avaient déjà proposé des détails sur la structure, la dynamique et les interactions et ont interprété ces observations d’un point de vue biologique, mais leur pertinence biologique a été controversée. Les études du groupe NMR et MEMBRANE, en collaboration avec des chercheurs à Nancy et Cambridge croisent des méthodes de RMN, biochimie et simulations MD pour clarifier la situation et obtenir une vue réaliste des effets du détergent. Les résultats montrent une subtile balance des interactions entre protéine et détergent, qui induit une perturbation importante de la protéine ; la spécificité d’interaction avec des substrats est fortement impactée, et la protéine échantillonne des conformations partiellement dépliées. Une revue sur un nombre de structures obtenues en DPC illustre que ces effets sont relativement généraux, et permet de clarifier un débat sur l’impact des détergents.

1) How Detergent Impacts Membrane Proteins : Atomic-Level Views of Mitochondrial Carriers in Dodecylphosphocholine. Kurauskas V, Hessel A, Ma P, Lunetti P, Weinhäupl K, Imbert L, Brutscher B, King MS, Sounier R4, Dolce V, Kunji ERS, Capobianco L, Chipot C, Dehez F, Bersch B, Schanda P. Journal of Physical Chemistry Letters ;9(5):933-938
2) Perturbations of Native Membrane Protein Structure in Alkyl Phosphocholine Detergents : A Critical Assessment of NMR and Biophysical Studies. Chipot C, Dehez F, Schnell JR, Zitzmann N, Pebay-Peyroula E, Catoire L, Miroux B, Kunji ERS, Veglia G, Cross TA, Schanda P. Chemical Reviews ;118(7):3559-3607
3) Dynamics and interactions of ADP/ATP transporter AAC3 in DPC detergent are not functionally relevant. Kurauskas V, Hessel A, Dehez F, Chipot F, Bersch B, Schanda P. Nature Structural & Molecular Biology ;doi : https://doi.org/10.1101/317669