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Un commutateur biologique au service de l’imagerie
Structural characterization of IrisFP, an optical highlighter undergoing multiple photo-induced transformations. Virgile Adam, Mickaël Lelimousin, Susan Boehme, Guillaume Desfonds, Karin Nienhaus, Martin J. Field, Joerg Wiedenmann, Sean McSweeney, G. Ulrich Nienhaus, and Dominique Bourgeois. Proceedings of the National Academy of Sciences.), 105(47):18343-8 |
Prix du jeune chercheur de la fondation Bettencourt-Shueller pour Helena PaïdassiHelena Païdassi, qui a effectuéé sa thèse à l’IBS avec P.Frachet (IBS/LEM), a obtenu l’un des 14 prix du jeune chercheur de la fondation Bettencourt-Shueller. Ces prix, d’un montant de 21 000 euros chacun, ont été remis le 18 décembre 2008 par Madame Bettencourt et sont destinés à permettre aux jeunes chercheurs de poursuivre leurs recherches à l’étranger. |
Fête de la science 2008 : Portes ouvertes à l’IBS et conférencePour la 5eme année consécutive, l’IBS a reçu des classes de lycée. Au programme du 18 au 21 novembre : un voyage au coeur des protéines, avec les chercheurs, ingénieurs et techniciens de l’institut, une visite de laboratoires et des expériences à réaliser. A cette opération « Portes ouvertes » à destination des lycées, s’est ajouté une conférence le 15 novembre, par Eva Pebay-Peyroula, lors du colloque « Filles et garçons en sciences et techniques, un enjeu européen et planétaire ».
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Le prix Paoletti 2008 décerné à Jérôme BoisbouvierJérôme Boisbouvier a reçu, le 7 novembre 2008, le prix Claude Paoletti pour l’ensemble de ses travaux consacrés au développement et à l’application de la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire pour l’étude structurale des macromécules biologiques et de leurs complexes. Ce prix est décerné en mémoire de Claude Paoletti, ancien directeur scientifique du département des sciences de la vie du CNRS qui a pris de nombreuses initiatives pour soutenir les jeunes chercheurs. |
Une étape du bourgeonnement viral élucidéeLes protéines impliquées dans le tri et la formation des corps multivésiculaires (ESCRT) peuvent s’associer sous forme d’hélices et se dissocier sous contrôle de l’ATPase VPS4 Les cellules eucaryotes maintiennent et ajustent la composition protéique de leur paroi en permanence. Les protéines inutiles sont éliminées de la membrane plasmique par l’intermédiaire de vésicules qui bourgeonnent dans la lumière de l’endosome et forment les corps multivésiculaires « multi-vesicular body » (MVB). Ce système est conservé de la levure à l’homme, et implique plusieurs protéines qui forment les complexes ESCRT (Endosomal Sorting Complexes Required for Transport) ou complexes impliqués dans le tri et la formation des corps multivésiculaires. Certains membres de la machinerie ESCRT sont impliqués dans des processus aussi divers que le bourgeonnement viral, la cytokinèse et l’autophagie, ainsi que dans certaines anomalies neuronales. Les processus de tri dans des vésicules MVB, de bourgeonnement des virus et de cytokinèse sont topologiquement comparables : ils peuvent être considérés comme étant des processus de bourgeonnement à partir du cytosol. Ces trois processus emploient les complexes ESCRT-III ainsi qu’une ATPase de type AAA : VPS4. L’étape commune de ces processus est la séparation de deux membranes enveloppées. Nos données structurales (collaboration groupe Pr Winfried Weissenhorn, UVHCI et Dr Guy Schoehn, UVHCI / IBS) montrent grâce, entre autre, à la microscopie électronique, que deux protéines du complexe ESCRT-3, CHMP2A et CHMP3, sont capables de s’assembler dans des structures hélicoïdales tubulaires qui sont désassemblées par VPS4. Ces structures multimériques présentent le site de reconnaissance de VPS4 sur leur face interne, et exposent la surface de reconnaissance membranaire à l’extérieur, ce qui suggère que ces polymères sont capables de s’assembler à l’intérieur d’un bourgeon vésiculaire. Nous avons aussi montré que CHMP2A et CHMP3 sont capables de s’assembler sur des phospholipides chargés négativement en un complexe résistant au sel. Ces complexes peuvent donc s’assembler au niveau du goulot d’étranglement d’une vésicule en bourgeonnement et induire la scission entre les deux compartiments qui peuvent être : un virus et une cellule infectée ; deux cellules filles issues d’une division ou une vésicule bourgeonnant à partir de la membrane plasmique. Helical structures of ESCRT-III are disassembled by VPS4.
Le complexe CHMP2A/3 |
L’hydrogénase à NiFeSe de Desulfomicrobium baculatum : Comment un atome de sélénium protège l’enzyme vis-à-vis de l’oxygène ?L’hydrogénase à NiFeSe appartient à la famille des hydrogénases à NiFe et comporte une substitution d’une cystéine ligand du Ni en sélénocystéine. Malgré un site actif tout à fait conventionnel, elle présente la particularité d’être plus résistante à l’oxygène que les enzymes à NiFe. Ceci est notamment dû à l’absence des états inactivés Ni-A et Ni-B, (caractérisés par la présence d’une espèce oxygénée pontante entre les atomes de Ni et de Fe). Il semblerait donc que la présence d’un sélénium dans l’environnement du site actif ait un rôle de protection vis-à-vis de l’oxygène. Afin de mieux comprendre les bases de cette résistance à l’oxygène, une étude par électrochimie a été entreprise en collaboration avec Fraser Armstrong (Université d’Oxford). Ces études ont montré la présence de deux états inactivés en présence d’oxygène, mais, contrairement aux enzymes à NiFe, l’enzyme à NiFeSe est très rapidement réactivée à bas potentiels. Par ailleurs, cette enzyme se révèle plus plus efficace que les enzymes à NiFe pour la production d’hydrogène, ce qui en fait un candidat intéressant pour une application biotechnologique. The difference a Se makes ? Oxygen-Tolerant hydrogen production by the [NiFeSe]-hydrogenase from Desulfomicrobium baculatum . Parkin, A., Goldet, G., Cavazza, C., Fontecilla-Camps, J.C. and Armstrong, F.A. J Am Chem Soc. 130(40), 13410-6. |
Malene Ringkjøbing Jensen (groupe FDP) reçoit le Prix Kirstine MeyerLe prix Kirstine Meyer a été attribué à Malene Ringkjøbing Jensen pour sa recherche en chimie et biologie des protéines à l’aide de la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire. Ce prix est attribué tous les deux ans à un(e) jeune scientifique danois(e) prometteur travaillant dans le domaine de la physique ou la chimie. Il a été crée à la mort de Kirstine Meyer (1861-1941), première femme à obtenir un doctorant de physique au Danemark en 1909. Malene Ringkjøbing effectue actuellement un post-doctorat dans le groupe de Dr. Martin Blackledge à l’IBS (Flexibilité et Dynamique des Protéines). |
Production d’hydrogène : du nouveau sur l’hydrogénaseDes chercheurs de l’IBS en collaboration avec des équipes du Laboratoire de Bioénergétique et Ingénierie des protéines, à Marseille, et de l’Institut de Biologie Environnementale et Biotechnologie, à Cadarache, ont développé deux méthodes simples permettant de mesurer les vitesses de diffusion des petites molécules gazeuses, telles que l’oxygène et l’hydrogène, à travers une enzyme, l’hydrogénase. Experimental approaches to kinetics of gas diffusion in hydrogenase. Fanny Leroux, Sebastien Dementin, Benedicte Burlat, Laurent Cournac, Anne Volbeda, Stephanie Champ, Lydie Martin, Bruno Guigliarelli, Patrick Bertrand, Juan Fontecilla-Camps, Marc Rousset, and Christophe Léger.Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA ,105(32):11188-93 |
L’ADP happé vers son site de liaison sur le transporteur ADP/ATP mitochondrial par un entonnoir électrostatiqueLe transporteur ADP/ATP est une protéine des membranes mitochondriales, transportant l’ADP de l’espace intermembranaire vers la matrice et l’ATP dans le sens opposé. Sur la base de la structure à haute résolution du transporteur bovin, des simulations de dynamiques moléculaires (total de 0,53 µs) ont été faites. Binding of ADP in the mitochondrial ADP/ATP carrier is driven by an electrostatic funnel. Dehez F, Pebay-Peyroula E and Chipot C.Journal of the American Chemical Society 130(38) : 12725-12733 |
Structure cristalline de la "Cold-Aminopeptidase" de Colwellia psychrerythraea
Crystal Structure of the Cold-active Aminopeptidase from the Arctic Bacterium Colwellia psychrerythraea, a close structural homologue of the human bifunctional leukotriene A4 hydrolase. Bauvois, C., Jacquamet, L., Huston, L.A., Borel, F., Feller, G., Ferrer, J.-L., JBC 283 , 23315-23325. ]. |
Nanotechnologie biomimétique : un nouveau type de biocapteurDes chercheurs de l’Institut de Biologie Structurale Jean-Pierre Ebel (CEA-CNRS-UJF) et de l’Institut de recherches en technologies et sciences pour le vivant (CEA), viennent de mettre au point une nouvelle génération de biocapteurs. Par ingénierie des protéines, ils ont créé des protéines combinant deux fonctions : la reconnaissance d’un signal chimique et sa traduction en un signal électrique. Cette nouvelle génération de biocapteurs pourrait former la brique de base de systèmes de détection miniaturisés utilisables pour le criblage de médicaments, le diagnostic, ou la détection d’agents toxiques. Ces travaux viennent d’être publiés en ligne dans la revue Nature Nanotechnology.
Coupling ion channels to receptors for biomolecule sensing.
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Comment les protéines intrinsèquement désordonnées se replient en interaction : analyses quantitatives de la reconnaissance moléculaire de la nucléoprotéine du virus de SendaiUne proportion significative de protéines du protéome humain ne sont pas repliées en structure tridimensionelle mais sont partiellement ou complètement dépliées. Une caractéristique clé de cette famille de protéines est leur capacité de se replier en interaction avec leur partenaire physiologique. Malgré le fait que cette observation bouscule complètement notre compréhension des mécanismes d’interaction entre protéines, les forces qui gouvernent ce genre d’interaction restent très peu comprises.
On the Origin of NMR Dipolar Waves in Transient Helical Elements of Partially Folded Proteins. Jensen, M. R. ; Blackledge, M.J. Am. Chem. Soc. ; 2008 ; 130 ; 11266-11267. Quantitative Conformational Analysis of Partially Folded Proteins from Residual Dipolar Couplings : Application to the Molecular Recognition Element of Sendai Virus Nucleoprotein. Jensen, M. R. ; Houben, K. ; Lescop, E. ; Blanchard, L. ; Ruigrok, R. W. H. ; Blackledge, M. J. Am. Chem. Soc. ; 2008 ; 130 ; 8055-8061. |
Formation de faisceaux anti-parallèles de Microtubules engendrée par deux protéines chez Arabidopsis ThalianaDans les cellules de plantes en interphase, les microtubules sont principalement localisés dans le cortex cellulaire où ils sont organisés en faisceaux ordonnés en association avec la membrane plasmique. Ces microtubules jouent un rôle essentiel dans la morphogenèse cellulaire et sont principalement orientés transversalement par rapport à l’axe de la cellule. D’un point de vue moléculaire, des protéines ont été identifiées comme formant in vitro des « ponts » entre les microtubules et s’associant in vivo avec les faisceaux de microtubules. Ces protéines sont membres Two Microtubule-Associated Proteins of Arabidopsis MAP65s promote anti-parallel microtubule bundling. Gaillard J*,Neumann E*, Van Damme D, Stoppin-Mellet V, Ebel C, Barbier E, Geelen D, Vantard M. * both authors contributed equally to this work. Mol Biol Cell. 2008 Jul 30. |
La cible de médicaments anti-Alzheimer observée en pleine actionObserver l’acétylcholinestérase en pleine action pour comprendre son mécanisme d’action, c’est là l’objectif des chercheurs de l’Institut de Biologie Structurale-Jean-Pierre Ebel qui viennent de publier, le 4 août leurs derniers résultats dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences of USA. En collaboration avec leurs collègues de l’Institut Weizman en Israël, ils sont parvenus à suivre les changements d`architecture de cette enzyme au cours de son cycle de fonctionnement. Comprendre la dynamique structurale de cette enzyme, l’une des principales cibles des traitements contre la maladie d’Alzheimer, est un atout majeur pour la conception de médicaments plus efficaces...Suite du communiqué de presse Shoot-and-trap : use of specific X-ray damage to study structural protein dynamics by temperature-controlled cryo-crystallography. Lors de la coupure de l’analogue du neurotransmetteur acétylcholine (bâtonnets jaune) dans le site actif de l’acetylcholinestérase (bâtonnets bleu), la choline, un des deux produits du clivage, se réoriente dans le site actif de l’enzyme. La réorientation de la choline est schématisée par la flèche noire : elle passe de la position en rouge à la position en vert. |
Accord entre l’IBS et le centre de recherche de Jülich signé le 3 juilletFaisant suite au contrat cadre signé en février 2008 entre le CEA et la HELMHOLTZ GEMEINSCHAFT (association de centres de recherche allemands), l’IBS a conclu un accord spécifique de coopération avec le Forschungszentrum Jülich GmbH (FZJ). Cet accord conduira par exemple à des interactions fortes sur les protéines membranaires, ainsi que sur les protéines impliquées dans les maladies neurodégénératives.
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Un projet issu de l’IBS primé au 10ème concours national d’aide à la création d’entreprises de technologies innovantesDepuis 10 ans, le concours national d’aide à la création d’entreprises de technologies innovantes détecte et aide au financement de projets de création d’entreprises innovantes. Les prix de la 10ème édition ont été remis à Lyon jeudi 19 juin par Madame Valérie Pécresse, ministre de l’Enseignement supérieur et de la Recherche. Parmi le millier de candidatures étudiées cette année, 170 ont reçu un prix et un projet issu de l’IBS figure dans la liste des lauréats dans la catégorie "émergence" : Le projet NatX, piloté par Nathalie Ferrer, accompagnée de Jean-Luc Ferrer, Xavier Vernede et Franck Borel, issus de l’Institut de Biologie Structurale à Grenoble, vise à mettre sur le marché (synchrotrons, laboratoires, industrie pharmaceutique) des systèmes robotisés intégrés ainsi que l’offre de services associée permettant de réduire significativement les temps d’enregistrement et d’analyse des clichés de diffraction sous rayons X. |
La structure des « Kissing complex » dévoilée : application au virus du SidaEn utilisant des technologies innovantes de RMN , des chercheurs de l’Institut de biologie structurale Jean-Pierre Ebel en collaboration avec les équipes de l’Institut européen de chimie et biologie et de l’Université d’Ottawa ont élucidé les mécanismes de reconnaissance spécifique entre l’ARN du virus du Sida et un ARN de synthèse. Ces résultats, publiés le 8 juillet dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences of USA, apportent des connaissances indispensables à l’élaboration de nouvelles thérapies dirigées contre des séquences d’ARN viraux...[Suite du communiqué de presse] Liquid Crystal NMR Structure of HIV TAR RNA Bound to its SELEX RNA Aptamer Reveals the Origins of the High Stability of the Complex. Van Melckebeke, V., Devany, M., Di Primo, C., Beaurain, F., Toulmé, J.J., Bryce, D. & Boisbouvier J. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 105, 9210-9215 (2008). La structure des "Kissing complex" dévoilée : application au virus du Sida |
Jérôme Boisbouvier (LRMN) lauréat de la Médaille de bronze CNRS 2008Jérôme Boisbouvier (LRMN) est lauréat de la Médaille de bronze CNRS pour l’année 2008. Cette distinction récompense des travaux de recherche bien engagés et déjà féconds, et représente un encouragement du CNRS à les poursuivre. Une cinquantaine de médailles de bronze sont décernées chaque année par le CNRS (liste des lauréats 2008). |
3eme journée scientifique de l’IBS27 juin 2008, amphi Ouest de l’UFR de Chimie (Domaine Universitaire) L’IBS a organisé, vendredi 27 juin 2008, sa 3eme journée scientifique, ouverte à tout son personnel.
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Interactions supramoléculaires entre un complexe de lanthanide et les acides aminés arginine : un outil pour la cristallisation des protéinesUn complexe luminescent, le tris(dipicolinate) de lanthanide Ln(DPA)33-, a été utilisé pour obtenir des cristaux dérivés de lysozyme de blanc d’œuf de poule. Les cristaux obtenus appartiennent à un groupe d’espace inédit pour cette protéine et diffractent à très haute résolution. La structure a été résolue par la méthode SAD en utilisant la diffusion anomale du lanthanide. Le complexe est situé à l’interface entre plusieurs molécules de protéines. La forte interaction supramoléculaire explique le changement de groupe d’espace. L’analyse de la structure met en évidence que cette interaction a lieu entre le complexe de lanthanide et des acides aminés arginine. L’ion éthyl-guanidinium, choisi pour mimer l’acide aminé arginine, a permis de caractériser cette interaction en solution par RMN. L’interaction supramoléculaire peut être mise à profit pour faciliter la cristallisation de protéines. De plus, comme, sous irradiation UV, les complexes d’Eu et de Tb sont luminescents dans le domaine visible, leur fixation est facilement vérifiée.
Protein crystallography through supramolecular interactions between a lanthanide complex and arginine. Pompidor G, D’Aleo A, Vicat J, Toupet L, Giraud N, Kahn R and Maury O. |
Structure du suppresseur de tumeur p53 et de son domaine N-terminal de transactivation intrinsèquement désordonnéLe suppresseur de tumeur p53 joue un rôle vital pour maintenir l’intégrité du génome humain, contrôlant l’apoptose, le cycle cellulaire et la réparation de l’ADN. L’importance de cette protéine pour la prévention du cancer est mise en évidence par le fait qu’elle est inactivée dans 50% des tumeurs humaines, ce qui explique qu’elle est souvent nommée la "gardienne du génome”. La protéine est un homotétramère en solution, et fait partie des protéines partiellement désordonnées, avec un domaine N-terminal de transactivation de 93 acides aminés pour laquelle aucune description structurale n’était jusqu’ici disponible. Ce même domaine contient le site d’interaction avec la protéine MDM2, régulant l’activité de p53. Les protéines avec des régions intrinsèquement désordonnées représenteraient près de 30% du génome humain. Bien que la caractérisation structurale des protéines désordonnées soit cruciale pour comprendre leur fonction, la biologie structurale classique est inadaptée à ces systèmes du fait même de leur flexibilité inhérente. L’équipe Flexibilité et Dynamique des Protéines (FDP) travaille depuis quelques années sur des méthodes, basées sur la Résonance Magnétique Nucléaire, permettant la caractérisation détaillée des propriétés conformationelles, à un niveau local et global, de ces protéines. Les résultats montrent un comportement hétérogène dans le domaine intrinsèquement non-structuré de la protéine. La partie C-terminale, riche en prolines, est plus rigide, projetant la région N-terminale loin de la surface de la partie repliée. Le site d’interaction avec MDM2 n’est pas complètement déplié, mais révèle la présence transitoire d’un début d’hélice, qui se replie entièrement en présence de MDM2. Les études de p53 en présence de MDM2, et d’autres partenaires qui interagissent avec le domaine flexible sont en cours.
Structure of tumor suppressor p53 and its intrinsically disordered N-terminal transactivation domain. Wells M, Tidow H, Rutherford TJ, Markwick P, Jensen MR, Mylonas E, Svergun DI, Blackledge M and Fersht AR. |
Premières caractérisations de la paroi bactérienne par RMN solideToward the characterization of peptidoglycan structure and protein-peptidoglycan interactions by solid-state NMR spectroscopy. Kern T, Hediger S, Muller P, Giustini C, Joris B, Bougault C, Vollmer W and Simorre JP. |
Stabilisation par des Thymines extra-hélicoïdales d’un "ADN duplex" de type HoogsteenStabilization by extra-helical thymines of a DNA duplex with Hoogsteen base pairs. Joan Pous, Lourdes Urpí, Juan A. Subirana, Catherine Gouyette, Jorge Navaza and J.Lourdes Campos. |
Nouvelle méthode d’identification du type d’acide aminé dans les spectres RMNHadamard amino-acid-type edited NMR experiment for fast protein resonance assignment. Lescop E, Rasia R and Brutscher B. |
Comment les plantes sortent de l’ombre
Rapid Synthesis of Auxin via a New Tryptophan-Dependent Pathway Is Required for Shade Avoidance in Plants. |
Développement de nouveaux sucres ayant des capacités anti-viralesUne équipe de l’IBS (LEM/GAG), spécialisée dans les interactions protéines/sucres, collabore avec la société Elicityl et d’autres partenaires sur le projet Carinfec, labellisé par le pôle de compétitivité Lyonbiopôle. Ensemble ils cherchent à développer une nouvelle classe de molécules antivirales susceptibles d’inhiber l’interaction virus/cellule cible. Détails |
L’eau dicte les mouvements des protéines solublesSans la fine couche d’eau qui les entoure, les protéines solubles n’ont pas la flexibilité conformationnelle requise pour accomplir leur fonction biologique. En conséquence, la dynamique de cette eau d’hydratation dicterait les mouvements des protéines solubles. C’est ce qu’ont démontré des chercheurs de l’IBS, en collaboration avec l’Institut Laue-Langevin et les Universités de Californie et de Perugia. En combinant la spectroscopie neutronique, la deutériation de protéines et la simulation par dynamique moléculaire, ils ont montré qu’un changement dans la dynamique de l’eau exerce un effet direct sur la dynamique de la protéine soluble. L’eau d’hydratation dicte alors les mouvements des protéines solubles, contrairement à ce qui a été observé pour les protéines membranaires dont la dynamique est plutôt modulée par celle des lipides (Wood et al. (2007) PNAS 104, 18049).
Protéine soluble en rouge et couche d’hydratation en bleu. Les courbes du bas montrent les amplitudes des mouvements thermiques en fonction de la température. La protéine soluble et l’eau parcourent une transition dynamique à la même température, i.e. vers 220 K. Contrairement aux protéines membranaires, les protéines solubles sont donc « esclaves » de l’eau. Coincidence of dynamical transitions in a soluble protein and its hydration water : direct measurements by neutron scattering and MD simulations. |
Les "Penicillin-binding proteins" et la résistance aux beta-lactaminesPenicillin-binding proteins and beta-lactam resistance. |
Les variations morphologiques des bactéries de type coquesThe different shapes of cocci. |
La phosphatidylsérine, un ligand de C1q à la surface des cellules apoptotiquesDes approches combinées de biochimie, de biologie cellulaire et de biologie structurale ont permis de montrer que la phosphatidylsérine exposée précocement à la surface cellulaire au cours de l’apoptose est reconnue par C1q. La fixation de cette protéine du complément (système effecteur de l’immunité innée) est impliquée dans l’élimination rapide et silencieuse des cellules apoptotiques et permet ainsi de limiter le développement de maladies auto-immunes. C1q binds phosphatidylserine and likely acts as a multiligand-bridging molecule in apoptotic cell recognition |
Point presse à l’occasion de la remise d’une subvention ARC à une équipe de l’IBS
Ce projet, intitulé « Etude fonctionnelle et structurale des récepteurs du leucotriène B4 pris comme nouvelles cibles thérapeutiques dans le cancer du pancréas », réunit les équipes de :
La remise de cette subvention a eu lieu en présence de Jacques RAYNAUD, Président de l’ARC, des chercheurs Laurence SERRE, Bernard PUCCI et Jean-Louis BANERES, des journalistes et représentants institutionnels invités. |