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Institut de Biologie StructuraleGrenoble / France

Contacts relatifs à cet article / Nicolet Yvain

Groupe Métalloprotéines - Relations Structure / Fonction

Responsable : Yvain Nicolet

Les métaux sont au cœur de processus chimiques à l’origine de la vie. Ainsi ils jouent un rôle primordial dans la fonction de nombreuses protéines importantes. Les propriétés spécifiques des métaux sont utilisées dans des processus catalytiques qui sont souvent inaccessibles pour des sites actifs non métalliques. Inversement, les propriétés de ces sites métalliques sont modifiées par l’environnement protéique d’une façon difficilement imitable dans des composés synthétiques. Tous ces aspects sont étudiés dans le groupe Métalloprotéines.

Nous étudions les mécanismes catalytiques des métalloenzymes impliqués dans l’utilisation ou la production de molécules gazeuses comme l’H2, le CO et le CO2 (ex. : les hydrogénases, la CO déshydrogénase), leur inhibition par l’oxygène, l’insertion des sites métalliques dans ces protéines et leur maturation ainsi que la biogenèse des agrégats FeS. Deux autres aspects de notre activité consistent à étudier les mécanismes radicalaires des enzymes à S-adénosylméthionine (SAM), liée à un agrégat [4Fe-4S], et à la conception de métalloenzymes artificielles. Plus récemment nous nous sommes intéressés aux protéines utilisant la fonction de capteur d’oxygène d’un agrégat [4Fe-4S] pour réguler la transcription des gènes. La plupart des protéines étudiées ont comme point commun une sensibilité importante à l’oxygène, nécessitant de travailler en conditions anaérobies.

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Membres de l’équipe

  • Yvain Nicolet (Responsable depuis Janvier 2016, Chercheur CEA)
  • Juan Fontecilla-Camps (Responsable de 1992 à 2015, Directeur de Recherche CEA)
  • Patricia Amara (Chercheur CEA)
  • Maelys Baudin (stagiaire BTS)
  • Mickaël Cherrier (Maître de Conférence, UGA)
  • Eve de Rosny (Maître de Conférence, UGA)
  • David Fernandez-Remolar (Chercheur Invité)
  • Leon Jenner (Post-doc)
  • Lydie Martin (Ingénieure CEA)
  • Roman Rohac (Post-doc)
  • Xavier Vernède (Ingénieur CEA)
  • Anne Volbeda (Chercheur CEA)

Alumni

  • Claire Saragaglia (Technicienne)
  • Fanny Lanoé (Etudiante Master 1)
  • Ti-My Phuong Do (Etudiante Master 2)
  • Rania Khouja (Etudiant L3)
  • Mathias Eymery (Etudiant Master 2)
  • Raleb Taher (Doctorant)
  • Maxime Bella (Doctorant)
  • Adriano Lopes Rodrigues (Etudiant Master 2)
  • Anh Nguyen (Etudiant Master 2)
  • Mathieu Viennois (Stage L3)
  • Chuchu Guo (Stagiaire L3)
  • Camille Larosa (Stagiaire Master 1)
  • Amélie Vessière (stagiaire BTS)
  • Roman Rohac (Doctorant)
  • Adrien Pagnier (Doctorant)
  • Pablo Rado (Etudiant Master 2)
  • Jade Reboulet (stagiaire BTS)
  • Karen Rihani (Etudiante Master 2)
  • Imen Khtatfi (Etudiante Master 2)
  • Mohamed Ben Amor (Stagiaire Master 1)
  • Widade Ziani (Doctorante)
  • Elodie Marinoni (Doctorante)
  • Hugo Lebrette (Doctorant)

Anciens membres depuis 2014

  • Ana Sosa Fajardo (Assistant Ingénieur)
  • Clara Rinaldi (Technicienne)
  • Claudine Darnault (Technicienne CEA)
  • Océane Gigarel (Technicienne)
  • Lucia Paya Tormo (Doctorante invitée)
  • Viviam Moura da Silva (Doctorante invitée)
  • Oriane Renoux (Technicienne)
  • Mónica Navarro Rodriguez (Doctorante invitée)
  • Laura Zeppieri (Technicienne)
  • Mélanie Rodà (Etudiante L1)
  • Myriam Savard (Technicienne)

Sujets de recherche

  • Utilisation de la chimie radicalaire par des métalloenzymes à S-adénosylméthionine
  • Fonction "capteur de signal" des centres FeS
  • Biogenèse d’agrégats FeS
  • Conception de métalloenzymes artificielles
  • Etudes fondamentales des hydrogénases et leur sensibilité à l’oxygène
  • Centres FeS protéiques impliqués dans la chimie de Lewis
  • Maturation de sites métalliques dans les métalloenzymes

Techniques spécialisées et services disponibles

Manipulations sous atmosphère contrôlée grâce à une plate-forme de cinq boîtes à gants pour faire, en anaérobie, la culture des bactéries, la purification des protéines, leur cristallisation manuelle et automatisée, la manipulation de ces cristaux et leur visualisation automatisée.

Publications récentes sélectionnées

  • Sosa Fajardo A, Legrand P, Payá-Tormo L, Martin L, Pellicer Martinez MT, Echavarri-Erasun C, Vernède X, Rubio L, Nicolet Y (2020) Structural insights into the mechanism of the radical SAM carbide synthase NifB, a key nitrogenase cofactor maturating enzyme 142 : 11006-11012
  • Nicolet Y (2020) Structure-function relationships of Radical SAM enzymes. Nature Catalysis 3 : 337-350
  • Crack JC, Amara P, Volbeda A, Mouesca JM, Rohac R, Pellicer Martinez MT, Huang CY, Gigarel O, Rinaldi C, Le Brun NE and Fontecilla-Camps JC (2020) Electron and proton transfers modulate DNA binding by the transcription regulator RsrR. Journal of the American Chemical Society 142:5104-5116
  • Amara P, Mouesca JM, Bella M, Martin L, Saragaglia C, Gambarelli S and Nicolet Y (2018) Radical S-adenosyl-L-methionine tryptophan lyase (NosL) : how the protein controls the carboxyl radical °CO2- migration. Journal of the American Chemical Society 140 : 16661-16668
  • Volbeda A, Dodd EL, Darnault C, Crack JC, Renoux O, Hutchings MI, Le Brun NE and Fontecilla-Camps JC (2017) Crystal structures of the NO sensor NsrR reveal how its iron-sulfur cluster modulates DNA binding. Nature Communications 8:15052
  • Rohac R, Amara P, Benjdia A, Martin L, Ruffié P, Favier A, Berteau O, Mouesca JM, Fontecilla-Camps JC and Nicolet Y (2016) Carbon–sulfur bond-forming reaction catalysed by the radical SAM enzyme HydE. Nature Chemistry 8(5) : 491-500
  • Sicoli G, Mouesca JM, Zeppieri L, Amara P, Martin L, Barra AL, Fontecilla-Camps JC, Gambarelli S and Nicolet Y (2016) Fine-tuning of a radical-based reaction by radical S-adenosyl-L-methionine tryptophan lyase. Science 351 : 1320-1323
  • Pagnier A, Martin L, Zeppieri L, Nicolet Y and Fontecilla-Camps JC (2016) CO and CN- syntheses by [FeFe]-hydrogenase maturase HydG are catalytically differentiated events. Proceedings of the National Academy of Sciences 113 : 104-109
  • Volbeda A, Darnault C, Renoux O, Nicolet Y and Fontecilla-Camps JC (2015) The crystal structure of the global anaerobic transcriptional regulator FNR explains its extremely fine-tuned monomer-dimer equilibrium. Science Advances 1(11):e1501086

La liste de toutes les publications depuis 2000 est consultable ici

La liste de thèses sur des métalloprotéines encadrées par des membres et ex-membres du groupe est consultable ici