Menu
Institut de Biologie StructuraleGrenoble / France

Contacts relatifs à cet article / NURY Hugues

Equipe Nury & Pebay-Peyroula

Présentation

Notre équipe s’efforce de comprendre les mécanismes moléculaires de fonctionnement de quelques protéines membranaires, via l’étude de leurs structures. Nous étudions principalement des récepteurs-canaux pentamériques activés par les neurotransmetteurs, et des transporteurs de phosphates des apicomplexes.

Nos projets s’appuient sur un cocktail de techniques complémentaires : l’expression recombinante des récepteurs, une biochimie rigoureuse, l’électrophysiologie, ainsi que deux techniques structurales : la cristallographie et la microscopie électronique.
La recherche menée dans l’équipe est fondamentale et motivée par la curiosité ; toutefois les protéines que nous étudions jouent des rôles physiologiques essentiels et sont liées de près à la santé humaine.

Récepteurs-canaux pentamériques, H. Nury

Les récepteurs-canaux pentamériques sont des acteurs essentiels de la communication rapide entre neurones. Ils interviennent dans une vaste gamme de processus cognitifs, et sont la cible d’une pléthore de molécules et de médicaments. Au sein de cette famille de récepteurs, c’est celui activé par la sérotonine, dit récepteur 5-HT3 que nous avons le plus étudié.

Ce récepteur de la sérotonine se trouve, entre autres, au niveau de synapses du cerveau et des systèmes nerveux périphériques. Nos travaux permettent d’expliquer comment le récepteur 5-HT3 réagit à l’arrivée de sérotonine, en changeant de forme pour ouvrir un trou dans la membrane du neurone, au travers duquel circulent à grande vitesse des ions positifs.

Ces explications sur le mécanisme fondamental éclairent aussi le mode d’action des médicaments qui ciblent le récepteur 5-HT3. En effet les médicaments luttant contre les vomissements, proposés aux patients en chimiothérapie, agissent en se fixant sur le récepteur 5-HT3 et en l’empêchant de réagir à la sérotonine. Nous avons, 30 ans après la découverte de ces médicaments qui ont révolutionné l’oncologie, capturé des structures à haute résolution de composés liés au récepteur.

PNG

Collaborations :
Francois Dehez et Chris Chipot (LIA, Nancy)
Ghérici Hassaine (Theranyx, Marseille)
Anders Jensen (Department of drug design and pharmacology, University of Copenhagen, Copenhague)

Funding
CNRS, CEA, UGA, Marie Curie actions (CIG 631416), ERC (Starting Grant PentaBrain), FRM

APT, le transporteur de phosphate des apicoplates de T. gondii, E. Pebay-Peyroula

Plasmodium et Toxoplasma gondii sont des parasites intracellulaires obligatoires qui abritent un plastide, l’apicoplaste, responsable de fonctions vitales telles que la synthèse des acides gras et des isoprénoïdes. Il a été démontré que l’importation des substrats essentiels pour ces voies métaboliques repose sur le seul transporteur caractérisé de l’apicoplaste : APT. APT appartient à la famille des transporteurs triosephosphate/phosphate que l’on trouve dans les chloroplastes végétaux. La perturbation du gène APT chez T. gondii entraîne la mort immédiate du parasite. Notre projet vise à résoudre la structure de l’APT, à résolution atomique par cristallographie aux rayons X. Depuis 2015, nous mettons en place des protocoles de production et des techniques de caractérisation (stabilité thermique, propriétés de transport,...). Plus récemment, nous exploitons des petits anticorps de lama pour stabiliser certaines conformations favoriser la cristallisation.

Collaborations :
K. Fischer (AMB, UiT Tromsø)
C. Botté (IAB, UGA Grenoble)
H. Hassanzadeh (VIB, Brussels)

Plate-forme haut débit de cristallisation in meso des protéines membranaires, F. Dupeux

Notre équipe inclut la plate-forme de cristallisation des protéines membranaires en phase lipidique cubique (HTMPC).

Découvertes majeures passées

Rhodopsines bactériennes (1994-2004), E. Pebay-Peyroula
- Première structure d’une protéine membranaire cristallisée en phase cubique lipidique
Pebay-Peyroula et al. science 1997 ; Belrhali et al. structure 1999
- Structures de la rhodopsine sensorielle II et états intermédiaires de la bactériorhodopsine
Edman et al. Nature 1999 ; Royant et al. Nature 2000 ; Royant et al. PNAS 2001
- Principales collaborations : J. Rosenbusch, E. Landau et R. Neutze.

Le transporteur mitochondrial d’ADP/ATP (2000-2017), E. Pebay-Peyroula et S. Ravaud

De 2000 à 2017, nous avons étudié le transport des nucléotides dans les mitochondries ainsi que dans les chloroplastes et les bactéries intracellulaires obligatoires. En 2003, nous avons résolu la première structure du transporteur mitochondrial ADP/ATP (AAC), un membre de la FCM (famille des transporteurs mitochondriaux) (Pebay-Peyroula et al. Nature 2003). Des calculs théoriques ont montré l’importance de l’électrostatique pour attirer les nucléotides à leur site de liaison (Dehez et al. JACS 2008). Les mesures d’activité combinées avec des simulations de dynamique moléculaire montrent comment toutes les mutations pathologiques documentées modifient l’affinité de liaison et la cinétique de translocation des nucléotides (Ravaud et al. ACS ChemBio 2003). Nous avons également étudié une autre famille de transporteurs de nucléotides (NTT) appartenant à des chloroplastes et des bactéries pathogènes intracellulaires. Leur mécanisme d’action est probablement différent puisqu’ils échangent l’ATP contre l’ADP et le Pi, et on prévoit qu’ils possèdent12 hélices transmembranaires. Nous avons développé des protocoles de production, de purification et de caractérisation.
Principales collaborations : B. Miroux, M. le Maire, C. Chipot et F. Dehez.

Thèses

La liste des thèses soutenues par des membres du groupe est accessible ici

Publications marquantes

La consultation de l’ensemble des publications du groupe est possible ici

Membres de l’équipe

Céline Juillan-Binard (Technicienne CEA)
Delphine Baud (Technicienne CEA)
Eva Pebay-Peyroula (Professeure UGA)
Florine Dupeux (Ingenieure de recherche CNRS)
Hugues Nury (Chargé de recherche CNRS)
Jacques Neyton (Directeur de recherche CNRS)
Jonathan Perot (Ingénieur de recherche CNRS)
Lefteris Zarkadas (Postdoc CNRS)
Lucie Polovinkin (Etudiante en thèse)
Uriel Lopez-Sanchez (Postdoc UGA/FRM)

Alumni
Sonja Minniberger (never-ending Master student, 2014-2015), now PhD student in the Plested lab in Berlin
Orso Subrini (Postdoc 2015-2017, now at micro-pep.com)

Nous rejoindre

Etudiant ou professionnel de tout niveau, si vous pensez apporter quelque chose à notre équipe et songez à nous rejoindre, contactez Hugues ou Eva !
Hugues[dot]nury[at]ibs[dot]fr
eva[dot]pebay-peyroula[at]ibs[dot]fr