IBS - Institut de Biologie Structurale - Grenoble / France

Projet : ciblage de la voie de synthèse des terpénoïdes

ROYANT Antoine — 2022-10-18T15:06:37Z

Contact : Franck Borel

Les terpénoïdes sont des métabolites essentiels présents dans tous les règnes de la vie. Ils sont construits par condensation de deux unitées de base : l'Isopentenyl diphosphate (IPP) et le dimethylallyl diphosphate (DMAPP). Deux voies métaboliques produisent ces unités : la voie du mévalonate (MVA) et celle du méthylerythritol phosphate (MEP). La voie MEP, présente chez de nombreux pathogènes, contientr sept enzymes consécutives - à savoir DXS, IspC, IspD, IspE, IspF, IspG et IspH - la dernière produisant à la fois IPP et DMAPP. À l'opposé, la voie MVA produit de l'IPP qui est transformé en DMAPP par Idi, une isomérase spécifique. L'homme utilise exclusivement la voie MVA et une Idi de type 1, ce qui fait de la voie MEP et de l'Idi de type 2 (Idi-2) des cibles bactériennes thérapeutiques interessantes, notamment pour les pathogènes multirésistants.
L'objectif du projet est l'inhibition de la biosynthèse du DMAPP chez les pathogènes résistants qui ont été répertoriés comme critiques ou hautement prioritaires par l'OMS. Pour les espèces qui dépendent uniquement de la voie MEP pour produire du DMAPP, nous ciblons spécifiquement les enzymes IspD, IspE et IspF (étapes 3 à 5 de la voie MEP). Pour ceux qui utilisent la voie MVA (S. aureus, E. faecium et E. faecalis), nous ciblons Idi-2.
La conception d'inhibiteurs spécifiques contre ces enzymes est réalisée en combinant un criblage cristallographique à base de fragments à température ambiante et cryogénique, et un criblage virtuel in silico complété par des essais d'activité.

Publications marquantes :

1. Synthesis and Kinetic evaluation of an azido analogue of methylerythritol phospate : a Novel Inhibitor of E. coli YgbP/IspD. Baatarkhuu Z, Chaignon P, Borel F, Ferrer J-L, Wagner A, Seemann M (2018) Sci. Rep. 8:17892.

2. Further insight into crystal structures of E. coli IspH/LytB in complex with two potent inhibitors of the MEP pathway : a starting point for rational design of new antimicrobials. Borel F, Barbier E, Krasutsky S, Janthawornpong K, Chaignon P, Dale Poulter C, Ferrer J-L, Seemann M (2017) ChemBioChem 18, 2137-2144.

Projet : protéines fluorescentes brillantes

ROYANT Antoine — 2022-10-18T14:54:06Z

Caractérisation structurale et spectroscopique de protéines fluorescentes

Contacts : Jérôme Dupuy et Antoine Royant

Notre groupe est spécialisé dans la caractérisation structurale et spectroscopique de protéines fluorescentes de différents types (GFP-like, dérivées du phytochrome) et de différentes couleures (cyan, vert, jaune, rouge, proche infrarouge) afin d'indentifier les déterminants structuraux contrôlant les propriétés de fluorescence pour, in fine, pouvoir les améliorer. Nous cherchons également à comprendre comment certaines flavoprotéines fluorescentes peuvent agir comme photosensibilisateurs et ainsi servir dans diverses techniques d'imagerie cellulaire utilisées pour des études fonctionnelles.

Publications marquantes :

1. Aequorea's secrets revealed : New fluorescent proteins with unique properties for bioimaging and biosensing. Lambert GG, Depernet H, Gotthard G, Schultz DT, Navizet I, Lambert T, Adams SR, Torreblanca-Zanca A, Chu M, Bindels DS, Levesque V, Nero Moffatt J, Salih A, Royant A, Shaner NC (2020) PLoS Biol. 18:e3000936

2. Tailing miniSOG : structural bases of the complex photophysics of a flavin-binding singlet oxygen photosensitizing protein. Torra J, Lafaye C, Signor L, Aumonier S, Flors C, Shu X, Nonell S, Gotthard G, Royant A (2019) Sci. Rep. 9:2428

3. mScarlet : a bright monomeric red fluorescent protein for cellular imaging. Bindels D S, Haarbosch L, van Weeren L, Postma M, Wiese K E, Mastop M, Aumonier S, Gotthard G, Royant A, Hink M & Gadella T W Jr (2017) Nat. Methods 14, 53-56

Méthodes : cristallographie [résolue en temps] à température ambiante

ROYANT Antoine — 2022-10-14T15:06:58Z

La cristallographie à température ambiante permet de mieux appréhender la dynamique physiologique des protéines que la cristallographie à température cryogénique

Contact : Sylvain Engilberge & Antoine Royant

La cristallographie macromoléculaire résolue en temps (RT-MX) aux synchrotrons a longtemps été limitée à l'utilisation de la technique de diffraction Laue, ne donnant des résultats, certes impressionnants, que pour une poignée de systèmes biologiques. L'arrivée récente des lasers à électrons libres (XFEL) a redynamisé le domaine en favorisant le développement de la cristallographie sérielle, qui consiste à constituer un jeu de données de diffraction complet à partir de clichés uniques obtenus à partir de dizaines de milliers de microcristaux traversant un faisceau de rayons X pulsé. Le développement associé des techniques d'injection de cristaux couplé à celui de détecteurs de rayons X rapides et à très faible niveau de bruit, ont contribué au renouveau de la TR-MX aux synchrotrons, en commençant par la généralisation de la cristallographie macromoléculaire à température ambiante. Nous utilisons et développons des méthodes en TR-MX aux synchrotrons et aux XFEL, tout particulèrement la spectroscopie résolue en temps au laboratoire icOS Lab.

Publications marquantes :

1. Aumonier S, Engilberge S, Caramello C, Gotthard G, Leonard GA, Mueller-Dieckmann C, Royant A (2022) Slow protein dynamics probed by time-resolved oscillation crystallography at room temperature. IUCrJ 9, 756-767 (2022)

2. Maestre-Reyna M, Yang CH, Nango E, Huang WC, Putu EPGN, Wu WJ, Wang PH, Franz-Badur S, Saft M, Emmerich HJ, Wu HY, Lee CC, Huang KF, Chang YK, Liao JH, Weng JH, Gad W, Chang CW, Pang A, Sugahara M, Owada S, Hosokawa Y, Joti Y, Yamashita A, Tanaka R, Tanaka T, Fangjia L, Tono K, Hsu KC, Kiontke S, Schapiro I, Spadaccini R, Royant A, Yamamoto J, Iwata S, Essen LO, Bessho Y, Tsai MD. Serial crystallography captures dynamic control of sequential electron and proton transfer events in a flavoenzyme. Nat. Chem. 14, 677-685 (2022)

3. Ultrafast structural changes within a photosynthetic reaction centre. Dods R, Båth P, Morozov D, Gagnér VA, Arnlund D, Luk HL, Kübel J, Maj M, Vallejos A, Wickstrand C, Bosman R, Beyerlein KR, Nelson G, Liang M, Milathianaki D, Robinson J, Harimoorthy R, Berntsen P, Malmerberg E, Johansson L, Andersson R, Carbajo S, Claesson E, Conrad CE, Dahl P, Hammarin G, Hunter MS, Li C, Lisova S, Royant A, Safari C, Sharma A, Williams GJ, Yefanov O, Westenhoff S, Davidsson J, DePonte DP, Boutet S, Barty A, Katona G, Groenhof G, Brändén G, Neutze R (2021) Nature 589, 310-314

4. Millisecond time-resolved serial oscillation crystallography of a blue-light photoreceptor at a synchrotron. Aumonier S, Santoni G, Gotthard G, von Stetten D, Leonard GA, Royant A (2020) IUCrJ 7, 728-736

5. Specific radiation damage is a lesser concern at room temperature. Gotthard G, Aumonier S, De Sanctis D, Leonard G, von Stetten D, Royant A (2019) IUCrJ 6, 665-680

Membres du groupe

ROYANT Antoine — 2022-10-14T14:19:34Z

Sommaire

Localisation IBS

Franck Borel (Chercheur CEA)
Jérôme Dupuy (Professeur UGA)
Sylvain Engilberge (Chercheur CEA)
Eric Girard (Chercheur CEA)
Antoine Royant (Chercheur CNRS)
Monika Spano (Maître de Conférences UGA)
Elisabeth Orgel (CDD Assistant-Ingénieur CNRS)
Nicolas Caramello (Postdoc UGA)
Samuel Hjorth-Jensen (Postdoc UGA)
Mohammad Chorfa (Etudiant en thèse UGA)

Localisation ESRF

Alexandre Appolaire (CDD Ingénieur CEA)
Sylvain Engilberge (Chercheur CEA)
Antoine Royant (Chercheur CNRS)
Eric Mathieu (Ingénieur CNRS)
Philippe Jacquet (Assistant-Ingénieur CNRS)
Wilfrid Niobet (Assistant-Ingénieur CNRS)
Lucas Petit (Technicien CEA)
Nicolas Caramello (Postdoc UGA)