2010

5eme journée scientifique et nouveau logo pour l’IBS

La cinquième journée scientifique de l’IBS s’est tenue le 28 juin à l’amphi ouest de chimie sur le domaine universitaire de Saint Martin d’Hères. Près de 150 membres étaient présents pour écouter quatre conférences plénières et les communications de quatre étudiants correspondants aux quatre axes thématiques de l’institut (programme). Une présentation a été faite des actions menées pour la Fête de la Science depuis cinq ans, ainsi que des ateliers prévus pour l’édition 2010 (détails).

En outre, les participants ont pu parcourir une vingtaine de posters présentés par les doctorants de l’IBS.

Enfin, le nouveau logo de l’IBS a été dévoilé :

NatX-ray ouvre une filiale aux USA

Créée en avril 2009 à partir des travaux de recherche de Jean Luc Ferrer et de son équipe (IBS, Grenoble), la société NatX-ray SAS vient d’ouvrir une filiale aux États-Unis, NatX-ray LLC. Celle-ci est dédiée dans un premier temps à la revente de consommables pour la cristallographie. Elle est implantée à San Diego, en Californie, afin de bénéficier de la proximité d’Instituts de recherche prestigieux impliqués dans l’étude cristallographique des protéines comme le Salk Institute, la Scripps Institute, le Burnham Institute, La Jolla Institute for Allergy and Immunology ainsi que de grandes entreprises pharmaceutiques (Novartis, Pfizer, ...) et de nombreuses sociétés de biotechnologies très dynamiques (Illumina, Active Sight, ...). Cette région de la Californie représente un marché important pour NatX-ray, et un point d’encrage idéal en vue de la conquête des marchés américain.

Description à l’échelle atomique de la protéase du VIH-1 en action

La structure tridimensionnelle de la protéase du VIH-1 en complexe avec l’oligopeptide substrat, converti in-situ en un intermédiaire réactionnel tétraédrique (TI), a été determinée à 1.76 Å de résolution par cristallographie sur la ligne FIP-BM30A de l’ESRF. Dans cette image instantanée de l’enzyme en action, l’intermédiaire tétraédrique et un des deux aspartates catalytiques présentent une très courte liaison hydrogène, ce qui fournit un indice crucial sur le mécanisme réactionnel réel.

X-ray snapshot of HIV-1 protease in action : observation of tetrahedral intermediate and short ionic hydrogen bond SIHB with catalytic aspartate. Das A, Mahale S, Prashar V, Bihani S, Ferrer JL and Hosur MV. Journal of the American Chemical Society (2010) 132(18) : 6366-6373

Régulation des protéases : quand C1 inhibiteur coopère avec l’héparine

C1 inhibiteur est une protéine de régulation contrôlant l’activité de plusieurs protéases plasmatiques impliquées notamment dans l’immunité innée (système du complément) et la coagulation sanguine. Son domaine réactif SERPIN (SERine Protease INhibitor) a été produit avec succès sous forme recombinante et caractérisé fonctionnellement par différentes méthodes, révélant notamment comment l’héparine stimule son activité inhibitrice des protéases par un mécanisme inhabituel de type « sandwich ». Ces résultats permettent de mieux comprendre le fonctionnement de cet inhibiteur qui joue un rôle essentiel dans le contrôle de l’inflammation.

Functional characterization of the recombinant human C1 inhibitor serpin domain : insights into heparin binding. Rossi V, Bally I, Ancelet S, Xu Y, Frémeaux-Bacchi V, Vivès RR, Sadir R, Thielens N, Arlaud GJ. J Immunol, 184 : 4982-4989.

Eva Pebay-Peyroula à la tête de l’Agence de la recherche (ANR)

Après 5 ans d’existence, l’Agence nationale de la recherche (ANR) change de président : c’est Eva Pebay-Peyroula, directrice de l’ Institut de biologie structurale, qui succède à Jacques Stern. Sa nomination a été annoncée par la ministre de la Recherche Valérie Pécresse.
Scientifique internationalement reconnue en matière de biologie structurale, Mme Pebay-Peyroula, professeur à l’Université Joseph Fourier de Grenoble, dirige l’IBS depuis 2004. Elle a obtenu la médaille d’argent 2005 du CNRS et est membre de l’Académie des sciences. Ses travaux portent sur l’apport de la biologie structurale à la compréhension des fonctions des protéines membranaires.

Structure des biomacromolécules : voir plus grand et plus précisément grâce à un nouveau procédé de marquage

Des chercheurs de l’IBS viennent de développer une nouvelle technique de marquage permettant de repousser les limites de la résonance magnétique nucléaire (RMN). Ce procédé a permis de détecter, pour la première fois, des interactions très faibles, jusqu’alors prédites mais encore jamais caractérisées dans les macromolécules biologiques. Il a également rendu possible l’étude d’une protéine de grande taille, avec une résolution au niveau atomique. Ce nouveau procédé de marquage permettra notamment une meilleure compréhension du fonctionnement des machineries biologiques. [Suite du communiqué de presse…]

Direct detection of CH/pi interactions in proteins. Plevin MJ, Bryce DL, Boisbouvier J. Nat Chem. 2:466-71.

Stereospecific isotopic labeling of methyl groups for NMR spectroscopic studies of high-molecular-weight proteins. Gans P, Hamelin O, Sounier R, Ayala I, Dura MA, Amero CD, Noirclerc-Savoye M, Franzetti B, Plevin MJ and Boisbouvier J. Angewandte Chemie International Edition, 49 : 1958-1962

Les groupements méthyles agitent les protéines à très basse température

Si les protéines peuvent encore bouger à très basses températures, c’est grâce à leurs groupements méthyles ! Par cette découverte, l’équipe de Martin Weik au Laboratoire de Biophysique Moléculaire (IBS/LBM) enrichit les connaissances d’un domaine récent : la dynamique structurale des macromolécules, ou l’étude des mouvements de macromolécules. Les mouvements sont indispensables au bon fonctionnement des protéines (macromolécules biologiques assurant l’essentiel des fonctions de la cellule). Comprendre et détailler ces mouvements permettra à terme de concevoir des médicaments plus efficaces [en savoir +].

The low temperature inflection in neutron scattering measurements of proteins is due to methyl rotation : direct evidence using isotope labelling and molecular dynamics simulations. J Am Chem Soc. Online (Mars 2010). Wood, Tobias, Kessler, Gabel, Oesterhelt, Mulder, Zaccai & Weik

Lutte contre le VIH : un composé très prometteur

Des chercheurs du Laboratoire des protéines Membranaires (IBS/LPM) ont mis au point une molécule capable de bloquer le transfert du VIH d’une cellule à une autre. Cette molécule a fait l’objet d’un dépôt de brevet et d’une publication dans le journal ASC Chemical Biology. Elle agit en saturant un récepteur nommé DC-SIGN, utilisé par le VIH pour se faire transporter dans l’organisme [Suite du communiqué de presse...]

Inhibition of DC-SIGN Mediated HIV infection by a linear trimannoside mimic in tetravalent presentation. Sattin S, Daghetti A, Thépaut M, Berzi A, Sanchez-Navarro M, Tabarani G, Rojo J, Fieschi F, Clerici M, Bernardi A. (2010) ACS Chem Biol.

• Retrouver l’interview de Franck Fieschi, Professeur UJF à l’IBS et co-auteur de l’étude, sur Radio France Internationale

• Visionnez le reportage de France 3 Alpes sur le site de podcats de l’UJF.

Un nouveau marquage isotopique pour l’étude des assemblages biomoléculaires

Des chercheurs grenoblois de l’Institut de biologie structurale Jean-Pierre Ebel (IBS) et de l’Institut de recherches en technologies et sciences pour le vivant (iRTSV) viennent de développer une nouvelle méthode de marquage isotopique des protéines. Cette méthode combine des développements en chimie et en biologie. Elle permet de marquer de façon stéréosélective certains acides aminés. Cela rend possible l’étude structurale et dynamique d’assemblages protéiques de grande taille par Résonnance magnétique nucléaire (RMN). Une application importante sera de sonder le site actif au sein de machineries biologiques.

L’étude fonctionnelle et structurale des macromolécules biologiques est une tâche difficile compte tenu de la dimension des objets étudiés et de leur flexibilité. La spectroscopie RMN est la méthode de choix pour étudier, avec une résolution atomique, les propriétés structurales et dynamiques des macromolécules biologiques en solution. L’utilisation de spectromètres RMN opérant à des champs magnétiques élevés a grandement amélioré la résolution des observations. Toutefois, pour permettre de repousser les frontières de cette méthode à l’analyse des assemblages biomoléculaires pouvant atteindre un mégaDalton, il est nécessaire d’avoir recours à une technique de marquage isotopique des protéines. Avec cette technique, 100 % des atomes naturels d’hydrogène contenus dans les protéines sont dans un premier temps remplacés par du deutérium. Dans un deuxième temps quelques atomes de deutérium, placés dans des positions particulières de la protéine sont à l’inverse remplacé par de l’hydrogène. Cette technique permet de simplifier l’analyse de la structure en regardant uniquement les atomes d’hydrogène d’intérêt. Les chercheurs de l’IBS et de l’iRSTV ont développé un protocole permettant d’incorporer des groupes méthyls 13CH3 de façon stéréosélective dans les acides aminés Leucine et Valine des protéines, directement lors de leur synthèse. Ce procédé de marquage qui allie synthèse organique et biotransformation enzymatique, a nécessité la mise en place et l’optimisation de modes de synthèse organiques permettant de produire différents précurseurs spécifiquement enrichis en isotopes stables - deutérium et en carbone-13. Ce marquage augmente considérablement la qualité des données RMN et constitue une base simple et efficace pour l’application des techniques RMN à des édifices supramoléculaires complexes.

Stereospecific Isotopic Labeling of Methyl Groups for NMR Spectroscopic Studies of High Molecular Weight Proteins. Pierre Gans, Olivier Hamelin, Remi Sounier, M. Asunción Durá, Marjolaine Noirclerc-Savoye, Carlos D. Amero, Bruno Franzetti, Michael J.Plevin & Jérôme Boisbouvier. Angewandte Chemie International Edition. Février 2010. DOI : 10.1002/anie.200905660

Etude du mécanisme d’édition post-transfert des aminoacyl-ARNt synthétases

Les aminoacyl-ARNt synthétases (aaRSs) sont critiques pour le processus de traduction, catalysant l’attachement des acides aminés spécifiques à leurs ARNts apparentés. Pour assurer la formation d’un aminoacyl-ARNt fonctionnel, et de ce fait augmenter la fiabilité de la traduction, plusieurs aaRSs ont une fonction d’édition qui entrave la formation des ARNts mal aminoacylés. En collaboration avec des chercheurs des universités de Tokyo et Tsukuba au Japon, le laboratoire de Dynamique Moléculaire de l’IBS a étudié de façon théorique le mécanisme d’édition en utilisant les potentiels hybrides de la chimie quantique ab initio et de la mécanique quantique en combinaison avec les simulations de la dynamique moléculaire. Ils ont démontré que le mécanisme d’édition pour une enzyme de la classe I, la leucyl-ARNt synthétase (LeuRS), complexée avec un ARNt-Leu mal-aminoacylé, est une réaction d’autoclivage de l’ARNt. Une analyse des données expérimentales existantes et des modélisations additionnelles suggèrent que les mécanismes ribozymals de ce type pourraient également se produire dans le ribosome, aussi bien que dans d’autres aaRSs. Bien que la protéine ne participe pas directement à la réaction chimique, elle a des effets importants de stabilisation sur quelques intermédiaires de haute énergie le long du chemin réactionnel. De tels catalyseurs hybrides sont également indicatifs des formes transitoires qui pourraient avoir joué un rôle important dans l’hypothèse du monde d’ARN à l’origine de la vie.

The Editing Mechanism of Aminoacyl-tRNA Synthetases Operates by a Hybrid Ribozyme/Protein Catalysis. Y. Hagiwara, O. Nureki, M. J. Field and M. Tateno. Journal of the American Chemical Society, online, 2010.

Un nouveau bâtiment pour l’Institut de Biologie Structurale

Alors qu’il comptait moins de 100 personnes à ses débuts, l’IBS réunit aujourd’hui 220 personnes, abrite une start-up et envisage d’accueillir de jeunes équipes internationales. Un agrandissement s’avérait donc nécessaire, avec le souhait d’un rapprochement avec ses partenaires du Partenariat pour la Biologie Structurale (PSB)*. Ce projet prend corps en ce début 2010, avec une nouvelle implantation, qui permettra non seulement à l’IBS de s’étendre pour développer ses activités de recherche, mais surtout de rassembler toutes les expertises et les outils de la biologie structurale afin de faire de Grenoble un des centres européens de Biologie Structurale Intégrée.

Suite à une demande de financement déposée en 2006 dans le cadre du CPER (contrat de projets état-région), réflexion en interne à l’IBS, dialogue avec nos tutelles, rencontres avec les directeurs des instituts partenaires du PSB et avec les acteurs politiques locaux (Région, Métro, Ville de Grenoble) se sont succédés. Fin 2009, grâce au soutien fort des directions des trois tutelles de l’institut (CEA, CNRS et UJF), ainsi que du directeur du centre du CEA-Grenoble, deux étapes majeures ont été franchi : d’une part l’obtention du terrain sur le site des grands instruments européens ESRF/ILL (désormais nommé "EPN Campus") et d’autre part la consolidation de l’aspect financier du projet.

Le projet retenu après concours propose un bâtiment de plus de 8000 m2 sur 5 niveaux et concilie une architecture nouvelle, des aspects pratiques pour faciliter la vie des équipes et des performances énergétiques remarquables. Après une période d’étude approfondie, le permis de construire sera déposé en juillet 2010, les travaux débuteront en mars 2011 et le transfert est programmé pour le printemps 2013.

* Les partenaires du PSB sont :

• l’ESRF, l’installation européenne de rayonnement synchrotron, dont la source de rayons X est une des plus puissantes du monde,
• l’ILL, l’Institut Laue-Langevin, leader mondial des sources de neutrons,
• l’EMBL, le Laboratoire européen de biologie moléculaire

Des chercheurs de l’IBS rendent accessible un nouveau pan de la génomique structurale

Des chercheurs de l’IBS viennent de développer une approche rendant enfin accessible une nouvelle partie du génome humain aux études structurales. En effet, près de 40 % des protéines sont caractérisées par une structure intrinsèquement désordonnée qui n’autorise pas leur étude par les techniques classiques de biologie structurale. En réussissant à caractériser les propriétés structurales d’une de ces protéines par une technique innovante de résonance magnétique nucléaire, ces chercheurs ont relevé un défi majeur de la génomique structurale actuelle. Grâce à cette avancée, il sera désormais possible de comprendre les relations entre la structure et la fonction de ces protéines intrinsèquement désordonnées qui jouent un rôle clé dans de nombreuses pathologies humaines. Ces travaux ont été publiés le 11 janvier online par la revue Journal of American Chemical Society. [Suite du communiqué de presse...]

Defining Conformational Ensembles of Intrinsically Disordered and Partially Folded Proteins Directly from Chemical Shifts. M.R. Jensen, L. Salmon, G. Nodet and M. Blackledge. Journal of the American Chemical Society, online, 2010.

Remise de la Médaille de bronze et du Cristal du CNRS à deux lauréats de l’IBS

Lundi 18 janvier à 16h, à l’IBS, Jérôme Boisbouvier du LRMN a reçu la médaille de bronze 2008 du CNRS des mains de Georges Massiot, directeur adjoint scientifique de l’Institut de Chimie du CNRS. Cette médaille récompense l’ensemble de ses travaux d’étude des assemblages macromoléculaires par RMN.

Le même jour, Eva Pebay-Peyroula, directrice de l’IBS et représentant Thierry Meinnel, directeur adjoint scientifique de l’Institut des Sciences Biologiques a remis à Jacques Joly, du groupe Synchrotron du LCCP, le cristal du CNRS 2009 pour son travail sur la ligne de lumière FIP à l’ESRF.

La cérémonie a eu lieu en présence de Pascale Bukhari, déléguée régionale CNRS Alpes, Pascal Sire représentant Jean Therme directeur du CEA GRenoble, Eric Saint Aman, vice-président recherche adjoint de l’UJF et Geneviève Fioraso, députée de l’Isère.

La Médaille de bronze du CNRS récompense le premier travail d’un chercheur, qui fait de lui un spécialiste de talent dans son domaine. Une cinquantaine de médailles de bronze sont décernées chaque année par le CNRS.

Le Cristal du CNRS distingue chaque année une quinzaine d’ingénieurs, techniciens et administratifs qui, par leur maîtrise technique et leur sens de l’innovation, contribuent aux cotés des chercheurs à l’avancée des savoirs et à l’excellence de la recherche française.