IBS - Institut de Biologie Structurale - Grenoble / France

Parasitologie structurale in situ

CHATELLARD Christine — 2026-02-20T09:09:59Z

Sommaire

Responsable de l'équipe : Thibault Legal

Thématique de recherche

Mon équipe s'intéresse à la leishmaniose, une maladie parasitaire grave qui touche des millions de personnes dans le monde et qui est également présente dans le sud de la France. Elle est causée par des parasites microscopiques appelés leishmanies, transmis par la piqûre d'un insecte, le phlébotome. Une fois dans l'organisme, les leishmanies infectent les cellules du système immunitaire. La maladie peut se manifester par des lésions cutanées, généralement non mortelles, mais aussi, dans certains cas, par une atteinte des organes internes qui peut être fatale en l'absence de traitement.
L'objectif principal de notre recherche est de comprendre, à l'échelle moléculaire, l'organisation interne de ces parasites et la manière dont leur architecture cellulaire leur permet de se déplacer, de survivre et d'infecter les cellules humaines. Nous nous intéressons en particulier au cytosquelette, principalement composé de microtubules, qui détermine la forme du parasite, sa polarité et ses capacités de mouvement.
Chez Leishmania, les microtubules forment à la fois le cil (ou flagelle), structure essentielle à la mobilité du parasite, et un réseau sous-jacent à la membrane qui confère au parasite sa forme caractéristique et sa résistance mécanique. La dynamique et l'organisation de ces microtubules sont régulées par des protéines spécialisées, dont les rôles restent encore largement méconnus.
En analysant la structure et le fonctionnement du cil et du cytosquelette du parasite, notre équipe vise à identifier les mécanismes moléculaires indispensables à la survie et à l'infectiosité des leishmanies. À terme, ces connaissances fondamentales contribueront au développement de nouvelles approches thérapeutiques contre la leishmaniose, une maladie pour laquelle les traitements actuels restent limités.

Approches méthodologiques
Pour répondre à ces questions, nous employons principalement des techniques de microscopie cryo-électronique, incluant la tomographie, l'analyse de particules isolées, le moyennage de sous-tomogrammes et le fraisage par faisceau d'ions focalisés. Les images obtenues sont traitées par des méthodes informatiques, incluant l'intelligence artificielle, afin de reconstruire des modèles tridimensionnels des structures internes du parasite.
Ces approches d'imagerie sont combinées à des outils de biologie cellulaire et génétique, permettant de modifier ou supprimer des protéines spécifiques du parasite et d'en analyser les effets par microscopie optique.

Mots-clés
Leishmania ; cryo-tomographie électronique ; cryo-microscopie électronique ; parasitologie ; cytosquelette ; microtubules ; kineotplastid ; intelligence artificielle

Nous rejoindre ?
Les candidat(e)s intéressé(e)s doivent contacter directement Thibault Legal (thibault.legal@gmail.com) pour discuter des opportunités disponibles.
Offre de thèse en cours : date limite de dépôt de dossier : jeudi 9 avril 2026 23h59.

Publications

2025
Legal, T.*, Joachimiak, E.*, Parra, M., Peng, W., Tam, A., Black, C., Valente-Paterno, M., Brouhard, G., Gaertig, J., Wloga, D., Bui, K. H. Structure of the Ciliary Tip Central Pair Reveals the Unique Role of the Microtubule-Seam Binding Protein SPEF1. Current Biology. https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.06.020 *Co-first authors

2024
Gao, J.*, Tong., M.*, Lee, C., Gaertig, J., Legal, T.#, Bui, K.H.# DomainFit : Identification of Protein Domains in cryo-EM Maps at Intermediate Resolution using AlphaFold2-predicted Models. Structure. https://doi.org/10.1016/j.str.2024.04.017 #Co-corresponding authors

Weber, J.*, Legal, T.*, Lezcano, A.P., Gluszek-Kustusz, A., Paterson, C., Eibes, S., Barisic, M., Davies, O.R., Welburn, J.P.I. (2024) A conserved CENP-E region mediates BubR1-independent recruitment to the outer corona at mitotic onset. Current Biology. https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.01.042 *Co-first authors

2023
Legal, T., Parra, M., Tong, M., Black, C.S., Joachimiak, E., Valente-Paterno, M., Lechtreck, K., Gaertig, J., Bui, K.H. CEP104/FAP256 and associated cap complex maintain stability of the ciliary tip. Journal of Cell Biology. https://doi.org/10.1083/jcb.202301129

2020
Legal, T., Hayward, D., Gluszek-Kustusz, A., Blackburn, E.A., Spanos, C., Rappsilber, J., Gruneberg, U., Welburn, J.P.I. The C-terminal helix of BubR1 is essential for CENP-E-dependent chromosome alignment. Journal of Cell Science. https://doi.org/10.1242/jcs.246025

Membres de l'équipe

Thibault Legal

Complexe ESCRT-III

CHATELLARD Christine — 2023-05-17T14:41:43Z

Stucture et fonction du complexe ESCRT-III

Les complexes de tri endosomal nécessaires à la machinerie de transport (endosomal sorting complex required for transport, ESCRT) catalysent de nombreux processus de remodelage membranaire, notamment la formation d'endosomes multivésiculés, la cytokinèse, la reformation de l'enveloppe nucléaire, la réparation des membranes, la biogenèse des exosomes, le bourgeonnement des virus enveloppés et bien d'autres processus.
Tous les processus catalysés par les complexes ESCRTs chez les eucaryotes, les archées et les bactéries ont en commun le recrutement de quatre protéines ESCRT-III qui polymérisent en un filament pour générer et/ou stabiliser des membranes aux géométries plates, négativement ou positivement incurvées. La principale fonction de ces filaments de polymères est d'induire la constriction de la membrane d'une structure tubulaire jusqu'à sa fission en agissant de l'intérieur ou de l'extérieur de ces structures en col/tube membranaires formées pendant le bourgeonnement des vésicules et des virus ou au niveau du corps intermédiaire cytokinétique.
Les humains expriment huit protéines ESCRT-III (appelées CHMP) qui peuvent comprendre plusieurs isoformes par membre. Le complexe ESCRT-III composé de CHMP4, CHMP2 et CHMP3 constitue une machinerie minimale qui, avec l'ATPase VPS4, catalyse la fission de la membrane au niveau du rétrécissement de la membrane à la base du bourgeon viral et catalyse ainsi sa libération.
Notre projet s'intéresse à comprendre l'organisation structurale du polymère d'ESCRT-III composé des protéines CHMP2A et CHMP3 afin d'obtenir des informations sur le processus de polymérisation en filament et sur le mode d'interaction avec la membrane. En collaboration avec la plateforme de microscopie électronique de l'IBS, nous souhaitons visualiser les polymères ESCRT-III au site de bourgeonnements des virus comme le VIH, ce qui permettra de mieux comprendre le rôle des polymères d'ESCRT- III dans la constriction du cou membranaire et de la fission membranaire.

Publications marquantes :

Structural basis of CHMP2A–CHMP3 ESCRT-III polymer assembly and membrane cleavage
Kimi Azad, Delphine Guilligay, Cecile Boscheron, Sourav Maity, Nicola de Franceschi, Guidenn Sulbaran, Gregory Effantin, Haiyan Wang, Jean-Philippe Kleman, Patricia Bassereau, Guy Schoehn, Wouter Roos, Ambroise Desfosses, Winfried Weissenhorn
Nature Structural and Molecular Biology, 2022, 30 (1), pp.81-90.

The ESCRT-III isoforms CHMP2A and CHMP2B display different effects on membranes upon polymerization
Maryam Alqabandi, Nicola de Franceschi, Sourav Maity, Nolwenn Miguet, Marta Bally, Wouter H Roos, Winfried Weissenhorn, Patricia Bassereau, Stéphanie Mangenot
BMC Biology, 2021, 19 (1), pp.66.

Human ESCRT-III polymers assemble on positively curved membranes and induce helical membrane tube formation
Aurélie Bertin, Nicola de Franceschi, Eugenio de La Mora, Sourav Maiti, Maryam Alqabandi, Nolwenn Miguet, Aurelie Di Cicco, Wouter H Roos, Stéphanie Mangenot, Winfried Weissenhorn, Patricia Bassereau
Nature Communications, 2020

Glycoprotéine d'enveloppe du VIH

CHATELLARD Christine — 2022-11-16T16:09:37Z

La glycoprotéine d'enveloppe (Env) du VIH-1 est la cible principale des anticorps neutralisants qui bloquent l'entrée du virus. Env est un trimer métastable, composée de la sous-unité gp120, responsable de la liaison avec les récepteurs cellulaires. Gp120 est liée de façon non covalente avec la sous-unité gp41, la protéine de fusion, qui est ancrée à la membrane. Lorsque les récepteurs cellulaires sont reconnus, le complexe trimérique d'Env initie la fusion des membranes virales et cellulaires grâce à de nombreux réarrangements de la sous-unité gp41. Nous nous intéressons à la transition structurale que subit gp41 de sa conformation native à sa conformation d'intermédiaire de fusion pour aboutir à une conformation finale post-fusion. Nous étudions les différentes conformations que peut adopter gp41 au cours de la fusion et plus particulièrement une conformation intermédiaire qui révèle une région proche de la membrane, hautement conservée, cible des anticorps neutralisants à large spectre. Notre but est de stabiliser cette conformation pour qu'elle puisse induire la production d'anticorps neutralisants lors de vaccination et ainsi empêcher l'étape finale de fusion des membranes.

Publications marquantes :

SARS-CoV-2 S Glycoprotein Stabilization Strategies
Borys Pedenko, Guidenn Sulbaran, Delphine Guilligay, Gregory Effantin, Winfried Weissenhorn
Viruses, 2023, 15 (2), pp.558.

Immunization with synthetic SARS-CoV-2 S glycoprotein virus-like particles protects macaques from infection
Guidenn Sulbaran, Pauline Maisonnasse, Axelle Amen, Gregory Effantin, Delphine Guilligay, Nathalie Dereuddre-Bosquet, Judith Burger, Meliawati Poniman, Marloes Grobben, Marlyse Buisson, Sebastian Dergan Dylon, Thibaut Naninck, Julien Lemaître, Wesley Gros, Anne-Sophie Gallouët, Romain Marlin, Camille Bouillier, Vanessa Contreras, Francis Relouzat, Daphna Fenel, Michel Thepaut, Isabelle Bally, Nicole Thielens, Franck Fieschi, Guy Schoehn, Sylvie van Der Werf, Marit van Gils, Rogier Sanders, Pascal Poignard, Roger Le Grand, Winfried Weissenhorn
Cell Reports Medicine, 2022, 3 (2), pp.100528.

Structure of HIV-1 gp41 with its membrane anchors targeted by neutralizing antibodies
Christophe Caillat, Delphine Guilligay, Johana Torralba, Nikolas Friedrich, Jose Nieva, Alexandra Trkola, Christophe Chipot, Francois Dehez, Winfried Weissenhorn
eLife, 2021, 10, pp.e65005.

Neutralizing Antibodies Targeting HIV-1 gp41
Christophe Caillat, Delphine Guilligay, Guidenn Sulbaran, Winfried Weissenhorn
Viruses, 2020, 12 (11), pp.1210.

Exosomes

2022-11-10T13:59:17Z

Sommaire

Les vésicules extracellulaires

Les cellules secrètent dans le milieu extracellulaire des vésicules de taille et origine différentes dont les cargos (lipides, protéines, acides nucléiques) peuvent être utilisés par des cellules receveuses. Le rôle majeur que les vésicules extracellulaires (VE) jouent dans la communication intercellulaire normale ou pathologique, explique l'énorme intérêt qu'elles suscitent depuis quelques années. Les VEs sont par exemple particulièrement étudiées dans le cadre des processus de cancérisation et métastasiques ou bien de la propagation d'agents pathogènes au sein du système nerveux. On pense aussi pouvoir bientôt les modifier pour transporter des molécules thérapeutiques jusqu'aux cellules malades. Malgré cet engouement considérable, on ne connaît toujours pas les mécanismes assurant la fixation spécifique des vésicules aux cellules cibles et la façon dont le matériel biologique y est relargué.
Notre équipe s'intéresse depuis de nombreuses années au trafic endosomal, à la genèse et au devenir d'une sous-classe de VEs qui prennent leur origine dans les endosomes et sont appelées exosomes. Dans ce cadre nous nous intéressons plus particulièrement à la protéine Alix qui est à la fois impliquée dans la genèse des exosomes et leur fusion aux membranes endosomales. Par ailleurs, cette protéine joue un rôle central dans les réorganisations et les fissions membranaires nécessaires à de nombreux processus cellulaires allant de la cytokinèse à la réparation membranaire, de la formation des virus enveloppés en passant par l'endocytose, comme nous l'avons montré plus récemment. Alix est capable de s'associer et d'organiser les complexes ESCRT mais aussi les endophilines, deux catégories de protéines elles aussi impliquées dans la fission membranaire.
Le but de notre recherche actuelle est de mieux définir l'effet de la fixation d'Alix aux membranes sur leurs capacités de fusion en présence ou non de protéines accessoires. Pour cela nous utilisons principalement des cellules en cultures ainsi que des membranes artificielles. Nous cherchons aussi à définir la structure de différentes formes d'Alix dont les changements de conformation semblent essentiels à sa fonction. Enfin nous utilisons Alix comme un fil rouge dans la recherche des mécanismes moléculaires permettant aux exosomes de larguer leur matériel biologique dans les cellules receveuses.

Exosomes sécrétés par des cellules humaines, purifiés et visualisés par cryo microscopie électronique. Image G. Sulbaran

Publications

Alix is required for activity-dependent bulk endocytosis at brain synapses.
Laporte MH, Chi KI, Caudal LC, Zhao N, Schwarz Y, Rolland M, Martinez-Hernandez J, Martineau M, Chatellard C, Denarier E, Mercier V, Lemaître F, Blot B, Moutaux E, Cazorla M, Perrais D, Lanté F, Bruns D, Fraboulet S, Hemming FJ, Kirchhoff F, Sadoul R.
PLoS Biol. 2022, 20(6):e3001659

Small Extracellular Vesicles Control Dendritic Spine Development through Regulation of HDAC2 Signaling.
Zhang L, Lin TV, Yuan Q, Sadoul R, Lam TT, Bordey A.
J Neurosci. 2021 41(17):3799-3807.

Amyloid precursor protein products concentrate in a subset of exosomes specifically endocytosed by neurons.
Laulagnier K, Javalet C, Hemming FJ, Chivet M, Lachenal G, Blot B, Chatellard C, Sadoul R.
Cell Mol Life Sci. 2018, 75(4):757.

Atg5 Disassociates the V1V0-ATPase to Promote Exosome Production and Tumor Metastasis Independent of Canonical Macroautophagy.
Guo H, Chitiprolu M, Roncevic L, Javalet C, Hemming FJ, Trung MT, Meng L, Latreille E, Tanese de Souza C, McCulloch D, Baldwin RM, Auer R, Côté J, Russell RC, Sadoul R, Gibbings D.
Dev Cell. 2017, 43(6):716-730.e7.

Exosomes Released by Mature Cortical Neurons Following Synaptic Activation.
Laulagnier K, Javalet C, Hemming FJ, Sadoul R. Purification and Analysis of Methods Mol Biol. 2017,1545:129.

Alix is required during development for normal growth of the mouse brain.
Laporte MH, Chatellard C, Vauchez V, Hemming FJ, Deloulme JC, Vossier F, Blot B, Fraboulet S, Sadoul R.
Sci Rep. 2017 7:44767.

ALG-2 interacting protein-X (Alix) is essential for clathrin-independent endocytosis and signaling.
Mercier V, Laporte MH, Destaing O, Blot B, Blouin CM, Pernet-Gallay K, Chatellard C, Saoudi Y, Albiges-Rizo C, Lamaze C, Fraboulet S, Petiot A, Sadoul R.
Sci Rep. 2016, 6:26986.

Exosomes secreted by cortical neurons upon glutamatergic synapse activation specifically interact with neurons.
Chivet M, Javalet C, Laulagnier K, Blot B, Hemming FJ, Sadoul R.
J Extracell Vesicles. 2014, 3:24722.

Exosomes as a novel way of interneuronal communication.
Chivet M, Javalet C, Hemming F, Pernet-Gallay K, Laulagnier K, Fraboulet S, Sadoul R.
Biochem Soc Trans. 2013, 41(1):241.

Présentation du groupe

2022-10-20T12:44:55Z

Sommaire

Responsable de groupe : Winfried Weissenhorn

Thèmes de recherche

Notre groupe s'intéresse à l'élucidation des mécanismes d'entrée et de bourgeonnement des virus enveloppés comme le VIH, par des méthodes de biologie structurale et fonctionnelle. Nous utilisons une combinaison de techniques variées comprenant la biologie moléculaire, la biochimie des protéines, la cristallographie des rayons X et la microscopie électronique (en collaboration) pour répondre à ces questions.

Bourgeonnement des virus enveloppés

Les virus enveloppés expriment des protéines structurales qui, en interagissant avec des protéines cellulaires de l'hôte, facilite l'assemblage des particules virales au niveau des membranes cellulaires ainsi que le bourgeonnement de particules virales. Nous étudions plus particulièrement les protéines du complexe cellulaire d'ESCRT (Endosomal Sorting Complex Required for Transport) et leurs régulateurs afin de mieux comprendre le mécanisme moléculaire du bourgeonnement viral par fission membranaire. Notamment les complexes ESCRT catalysent également la formation des corps multi vésiculaires et les dernières étapes de la cytokinèse.

Mots clés

VIH-1, env, gp41, ESCRT, fission membranaire, bourgeonnement, cristallographie, exosomes, Alix.

Thèses

2022-10-03T12:53:36Z

Sommaire

Toutes nos thèses

La liste des thèses soutenues dans le groupe Entrée et bourgeonnement des virus enveloppés depuis sa création est disponible année par année ci-dessous (récapitulatif manuel).

THESES 2024

Borys Pedenko
Structure de la glycoprotéine Enveloppe du VIH-1 dans un complexe avec de nouveaux anticorps neutralisants
Thèse de doctorat de la Communauté Université Grenoble Alpes, soutenue le 16 décembre 2024

THESES 2023

Haiyan Wang
Imagerie in vivo des ESCRT-III sur les sites de bourgeonnement du VIH-1
Thèse de doctorat de la Communauté Université Grenoble Alpes, soutenue le 28 novembre 2023

Shaghayegh Askarian-Amiri
Mécanisme de livraison de la cargaison des vésicules extracellulaires (PDF)
Thèse de doctorat de la Communauté Université Grenoble Alpes, soutenue le 6 octobre 2023

THESES 2022

Nolwenn Miguet
Caractérisation structurale et fonctionnelle de la forme dimérique de la protéine Alix (PDF)
Thèse de doctorat de la Communauté Université Grenoble Alpes, soutenue le 16 décembre 2022

THESES 2018

Géraldine Mayeux
Caractérisation biochimique et structurale de la protéine IFITM3, un facteur de restriction antiviral du système immunitaire inné (PDF)
Thèse de doctorat de la Communauté Université Grenoble Alpes, soutenue le 27 février 2018

THESES 2015

Nicolas Aschman
Analyses structurelles et fonctionnelles de l'interaction de la tétherine avec le récepteur ILT7
Thèse de doctorat de l'Université Grenoble Alpes, soutenue le 28 avril 2015

THESES 2013

Emilie Poudevigne
Caractérisation structurale de la régulation de l'ubiquitine-hydrolase AMSH
Thèse de doctorat de l'Université Grenoble Alpes, soutenue en septembre 2013

THESES 2012

Aurelien Dordor
Etude du mécanisme de polymérisation des protéines du complexe ESCRT-III
Thèse de doctorat de l'Université Grenoble Alpes, soutenue en octobre 2012

THESES 2011

Julianna Solomons
Études structurales et fonctionnelles de l'AMSH impliqué dans la voie de tri endosomal et dans le bourgeonnement des virus enveloppés
Thèse de doctorat de l'université Joseph Fourier soutenue en septembre 2011

Nicolas Martinelli
Structure et fonction d'un ligand d'ESCRT-III, LgD/CC2D1A
Thèse de doctorat de l'Université Grenoble Alpes, soutenue le 13 décembre 2011

THESES 2009

Miriam Hock
Études structurales et biophysiques des composants du complexe ribonucléoprotéique (RNP) du BDV
Thèse de doctorat de l'Université Philipps de Marburg, Allemagne soutenue en décembre 2009
Les travaux de recherche ont été réalisés à l'EMBL de Grenoble et à l'UVHCI Grenoble

THESES 2008

Ricardo Pires
Études structurales et fonctionnelles de Alix
Thèse de doctorat de l'Université Joseph Fourier soutenue le 22 septembre 2008

THESES 2006

Bettina Hartlieb,
Analyse fonctionnelle de la protéine VP30 du virus Ebola sur la base de la structure du crystal de l'extrémité C-terminale de la protéine VP3
Thèse de doctorat de l'Université Philipps de Marburg, Allemagne soutenue en décembre 2006
Les travaux de recherche ont été réalisés à l'UVHCI Grenoble

THESES 2003

Vassiliy Bavro
Thèse de doctorat de l'Université Joseph Fourier soutenue en 24 novembre 2003

THESES 2002

Joanna Timmins
Etudes structurales et fonctionnelles de ADAM12 humain dans la fusion des myoblastes et du VP40 du virus Ebola dans l'assemblage
Thèse de doctorat de l'Université Ouverte de Londres, Royaume-Uni soutenue en septembre 2002

Accéder au texte intégral de nos thèses

Pour de plus amples informations, le site HAL-IBS publie les PDF des thèses qui ne sont pas sous embargo ou sous une obligation contractuelle particulière et pour lesquelles les auteurs ont autorisé la publication sur HAL. Vous les trouverez ci-dessous (l'affichage peut prendre quelques secondes).
Merci de noter que les thèses antérieures à 2010 n'y figurent pas de façon exhaustive.
Pour consulter les diverses années, utiliser la barre de défilement intérieure.

Publications

2022-10-03T12:41:50Z

La liste des publications du groupe ' Entrée et bourgeonnement des virus à enveloppe ', parues dans des revues à comité de lecture depuis 2015, ainsi que les ouvrages et chapitres d'ouvrage, est consultable ci-dessous (données issues de HAL-IBS).
L'affichage peut prendre 1 à 2 secondes. Pour consulter les diverses années, utiliser la barre de défilement intérieure.

Membres du groupe

2022-10-03T12:38:03Z

Les membres du groupe EBEV :
Permanent
• Cécile Boscheron, Chercheuse, CEA
• Christine Chatellard, Ingénieure de Recherche, Université Grenoble Alpes
• Delphine Guilligay, Ingénieure d'Etude, CNRS
• Nolwenn Miguet, Technicienne, Université Grenoble Alpes
• Remy Sadoul, Professeur, Université Grenoble Alpes
• Béatrice Schaak, Chercheuse, CEA
• Winfried Weissenhorn, Professeur, Université Grenoble Alpes

Non-permanent
• Salomé Ansanay-alex, Ingénieure
• Kendall Carrasco, Post-doctorant
• Elio Karim, Post-doctorant
• Thibault Legal, Chaire professeur junior (CPJ)
• Soumiya Muthukumar, Post-doctorante
• Elissa Tannous, Doctorante