L’étude de la structure de complexes macromoléculaires

La cryo-ME est devenue depuis environ 5 ans une technique majeure en biologie structurale. Elle permet en effet de déterminer la structure tridimensionnelle des complexes macromoléculaires biologiques à une résolution proche de la résolution atomique et cela sans avoir recours à des cristaux. Cette technique permet également, grâce aux progrès dans les méthodes d’analyse d’images, de séparer plusieurs conformations d’un même objet biologique et d’en déterminer les structures.
De manière classique, nous utilisons notre microscope Glacios pour obtenir les images dont nous avons besoin. Cela va inclure les tests pour savoir si les échantillons sont corrects. Une fois ces mises au point effectuées, dans environ 50% des cas les données acquises sont suffisantes pour obtenir des cartes 3D. Lorsqu’un trop grand nombre d’images est nécessaire, lorsqu’une résolution importante est espérée ou si le complexe étudié est petit, les grilles qui ont été vérifiées au Glacios sont redirigées vers un microscope encore plus puissant et plus stable : classiquement un microscope Titan Krios comme celui installé sur CM01 à l’ESRF.
En tant que spécialistes en cryo-microscopie électronique et analyse d’images, nous sommes fortement sollicités au niveau de l’IBS, mais également au niveau national dans un contexte où le nombre d’instruments, permettant d’aller vers des résolutions atomiques, est limité.
Au niveau de l’IBS, notre équipe collabore avec la quasi-totalité des équipes du bâtiment. Nous avons donc pu acquérir une expertise très poussée dans l’étude des complexes macromoléculaires biologiques. Ces complexes peuvent être très variés en terme de taille (de 100 kDa à plusieurs MDa), en terme de composition (monomère ou hétéro-oligomère), en terme de nature (membranaire ou non) ou encore en terme de géométrie (symétrie ponctuelle ou hélicoïdale). Le critère de sélection appliqué pour les collaborations correspond très souvent à l’importance biologique des objets étudiés.
En parallèle de ces collaborations, nous fournissons aussi à nos collaborateurs l’occasion de se former à certains aspects de la cryo-microscopie électronique.