IBS - Institut de Biologie Structurale - Grenoble / France

Publications

BURMEISTER Wim — 2025-01-23T10:36:00Z

Sommaire

Publications 2019-2024

2024
– Chenavier F, Zarkadas E, Freslon LL, Stelfox AJ, Schoehn G, Ruigrok RWH, Ballandras-Colas A and Crépin T (2024) Influenza A virus antiparallel helical nucleocapsid-like pseudo-atomic structure. Nucleic Acids Res : gkae1211. https://doi.org/10.1093/nar/gkae1211.
– Bessonne M, Morel J, Nevers Q, Da Costa B, Ballandras-Colas A, Chenavier F, Grange M, Roussel A, Crépin T and Delmas B (2024) Antiviral activity of intracellular nanobodies targeting the influenza virus RNA-polymerase core. PLoS Pathog, 20(6):e1011642. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1011642.
– Burmeister WP, Boutin L, Balestra AC, Gröger H, Ballandras-Colas A, Hutin S, Kraft C, Grimm C, Böttcher B, Fischer U, Tarbouriech N, Iseni F. (2024) Structure and flexibility of the DNA polymerase holoenzyme of vaccinia virus. PLoS Pathog, 20(5):e1011652. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1011652.
– Quignon E, Ferhadian D, Hache A, Vivet-Boudou V, Isel C, Printz-Schweigert A, Donchet A, Crépin T and Marquet R (2024) Structural impact of the interaction of the influenza A virus nucleoprotein with genomic RNA segments. Viruses, 16(3):421. https://doi.org/10.3390/v16030421.
2023
– Chenavier F, Estrozi LF, Teulon J-M, Zarkadas E, Freslon LL, Pellequer J-L, Ruigrok RWH, Schoehn G, Ballandras-Colas A and Crépin T (2023) Cryo-EM structure of influenza helical nucleocapsid reveals NP-NP and NP-RNA interactions as a model for the genome encapsidation. Sci Adv, 9(50):eadj9974. https://doi.org/10.1126/sciadv.adj9974.
– Camacho-Zarco A, Yu L, Krischuns T, Dedeoglu S, Maurin D, Bouvignies G, Crépin T, Ruigrok RWH, Cusack S, Naffakh N and Blackledge M (2023) Multivalent dynamic colocalization of avian influenza polymerase and nucleoprotein by intrinsically disordered ANP32A reveals the molecular basis of human adaptation. J Am Chem Soc, 145(38):20985-21001. https://doi.org/10.1021/jacs.3c06965.
– Schoehn G, Chenavier F and Crépin T (2023) Advances in Structural Virology via Cryo-EM in 2022. Viruses, 15(6), 1315 ; https://doi.org/10.3390/v15061315 (Editorial).
– Guseva S, Schnapka V, Adamski W, Maurin D, Ruigrok RWH, Salvi N and Blackledge M (2023) Liquid−liquid phase separation modifies the dynamic properties of intrinsically disordered proteins. J Am Chem Soc, 145, 10548–10563. doi : doi.org/10.1021/jacs.2c13647.
2022
– Tarbouriech N, Chenavier F, Kawasaki J, Bachiri K, Bourhis JM, Legrand P, Freslon LL, Laurent EMN, Suberbielle E, Ruigrok RWH, Tomonaga K, Gonzalez-Dunia D, Horie M, Coyaud E and Crépin T (2022) Borna disease virus 1 phosphoprotein forms a tetramer and interacts with host factors involved in DNA double-strand break repair and mRNA processing. Viruses, 14(11), 2358 ; https://doi.org/10.3390/ v14112358.
– Guillon A, Brea-Diakite D, Cezard A, Wacquiez A, Baranek T, Bourgeais J, Picou F, Vasseur V, Meyer L, Chevalier C, Auvet A, Carballido JM, Nadal Desbarats L, Dingli F, Turtoi A, Le Gouellec A, Fauvelle F, Donchet A, Crépin T, Hiemstra PS, Paget C, Loew D, Herault O, Naffakh N, Le Goffic R and Si-Tahar M (2022) Host succinate inhibits influenza virus infection through succinylation and nuclear retention of the viral nucleoprotein. EMBO J, e108306. https://doi.org/10.15252/embj.2021108306.
– Jóźwik IK, Li W, Zhang DW, Wong D, Grawenhoff J, Ballandras-Colas A, Aiyer S, Cherepanov P, Engelman AN, Lyumkis D (2022) B-to-A transition in target DNA during retroviral integration. Nucleic Acids Res, 50(15):8898-8918. https://doi.org/10.1093/nar/gkac644.
– Ballandras-Colas A, Chivukula V, Gruszka DT, Shan Z, Singh PK, Pye VE, McLean RK, Bedwell GJ, Li W, Nans A, Cook NJ, Fadel HJ, Poeschla EM, Griffiths DJ, Vargas J, Taylor IA, Lyumkis D, Yardimci H, Engelman AN, Cherepanov P (2022) Multivalent interactions essential for lentiviral integrase function. Nat Commun, 13(1):2416. https://doi.org/10.1038/s41467-022-29928-8.
– Bessa LM, Guseva S, Camacho-Zarco AR, Salvi N, Maurin D, Perez LM, Botova M, Malki A, Nanao M, Jensen MR, Ruigrok RWH and Blackledge M (2022) The intrinsically disordered SARS-CoV-2 nucleoprotein in dynamic complex with its viral partner nsp3a. Sci Adv, 8, eabm4034. https://doi.org/10.1126/ sciadv.abm4034.
– Ruigrok RWH, Drouet E, Morand P and Tarbouriech N (2022). Virus humains anciens, récents et zoonotiques : une histoire sans fin ? Virologie, 26 (3), 219-221. https://doi.org/10.1684/vir.2022.0957 (Review).
2021
– Kolakofsky D, Le Mercier P, Nishio M, Blackledge M, Crépin T and Ruigrok RWH (2021) Sendai virus and a unified model of Mononegavirus RNA synthesis. Viruses, 13(12):2466. https://doi.org/10.3390/v13122466 (Review).
– Terrier O, Si-Tahar M, Ducatez M, Chevalier C, Pizzorno A, Le Goffic R, Crépin T, Simon G and Naffakh N (2021) Influenza viruses and coronaviruses : knowns, unknowns, and common research challenges. PLoS Pathog, 17(12):e1010106. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1010106 (Review).
2020
– Donchet A, Vassal-Stermann E, Gérard FCA, Ruigrok RWH and Crépin T (2020) Differential behaviours and preferential bindings of influenza nucleoproteins on importins-α. Viruses, 12, 834. doi:10.3390/v12080834.
– Swale C, Da Costa B, Sedano L, Garzoni F, McCarthy AA, Berger I, Bieniossek C, Ruigrok RWH, Delmas B and Crépin T (2020) X-ray structure of the human karyopherin RanBP5, an essential factor for influenza polymerase nuclear trafficking. J Mol Biol, 432(10):3353-3359. https://doi.org/10.1016/j.jmb.2020. 03.021.
– Guseva S, Milles S, Jensen MR, Salvi N, Kleman J-P, Maurin D, Ruigrok RWH and Blackledge M (2020) Measles virus nucleo- and phosphoproteins form liquid-like phase-separated compartments that promote nucleocapsid assembly. Sci Adv 6 : eaaz7095. https://doi.org/10.1126/sciadv.aaz7095.
– Guseva S, Milles S, Jensen MR, Schoehn G, Ruigrok RWH and Blackledge M (2020) Structure, dynamics and phase separation of measles virus RNA replication machinery. Curr Opin Virol, 41:59–67. https://doi.org/10.1016/j.coviro.2020.05.006 (Review).
2019
– Ashraf U, Tengo L, Le Corre L, Fournier G, Busca P, McCarthy AA, Rameix-Welti M-A, Gravier-Pelletier C, Ruigrok RW, Jacob Y, Vidalain P-O, Pietrancosta N, Crépin T and Naffakh N (2019) Destabilisation of the human RED-SMU1 splicing complex as a basis for host-directed anti-influenza strategy. Proc Natl Acad Sci USA, 116:10968-10977. https://doi.org/10.1073/pnas.1901214116.
– Donchet A, Oliva J, Labaronne A, Tengo L, Miloudi M, Gérard FCA, Mas C, Schoehn G, Ruigrok RW, Ducatez M and Crépin T (2019) The structure of the nucleoprotein of Influenza D shows that all Orthomyxoviridae nucleoproteins have a similar NPCORE, with or without a NPTAIL for nuclear transport. Sci Rep, 9:600. https://doi.org/10.1038/s41598-018-37306-y.
– Desfosses A, Milles S, Jensen MR, Guseva S, Colletier J-P, Maurin D, Schoehn G, Gutsche I, Ruigrok RWH and Blackledge M (2019) Assembly and cryo-EM structures of RNA-specific measles virus nucleocapsids provide mechanistic insight into paramyxoviral replication. Proc Natl Acad Sci USA 116:4256-4264. https://doi.org/10.1073/pnas.1816417116.
– Guseva S, Milles S, Blackledge M and Ruigrok RWH (2019). The nucleoprotein and phosphoprotein of measles virus. Front Microbiol : 10:1832. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.01832 (Review).

Representative publications

– Chenavier F, Zarkadas E, Freslon LL, Stelfox AJ, Schoehn G, Ruigrok RWH, Ballandras-Colas A and Crépin T (2024) Influenza A virus antiparallel helical nucleocapsid-like pseudo-atomic structure. Nucleic Acids Res : gkae1211. https://doi.org/10.1093/nar/gkae1211.
– Guseva S, Milles S, Jensen MR, Salvi N, Kleman J-P, Maurin D, Ruigrok RWH and Blackledge M (2020) Measles virus nucleo- and phosphoproteins form liquid-like phase-separated compartments that promote nucleocapsid assembly. Sci Adv 6 : eaaz7095. https://doi.org/10.1126/sciadv.aaz7095.
– Gutsche I, Desfosses A, Effantin G, Ling WL, Haupt M, Ruigrok RWH, Sachse C and Schoehn G (2015) Near-atomic cryo-EM structure of the helical Measles virus nucleocapsid. Science 348 : 704-707. https://doi.org/10.1126/science.aaa5137.
– Reich S, Guilligay D, Pflug A, Malet H, Berger I, Crépin T, Hart D, Lunardi T, Nanao M, Ruigrok RW, Cusack S (2014) Structural insight into cap-snatching and RNA synthesis by influenza polymerase. Nature 516 : 361-6. https://doi.org/10.1038/nature14009.
– Chenavas S, Estrozi LF, Slama-Schwok A, Delmas B, Di Primo C, Baudin F, Li X, Crépin T and Ruigrok RW (2013) Monomeric nucleoprotein of influenza A virus. PLoS Pathog 9 : e1003275. https://doi.org/10.1371/journal. ppat.1003275.
– Ruigrok RWH, Crépin T and Kolakofsky D (2011) Nucleoproteins and nucleocapsids of negative-strand RNA viruses. Curr Opin Microbiol 14 : 504–510. https://doi.org/10.1016/j.mib.2011.07.011 (Review).
– Jensen MR, Communie G, Ribeiro EA, Martinez N, Desfosses A, Salmon L, Jamin M, Mollica L, Gabel F, Longhi S, Ruigrok RWH and Blackledge M (2011) Intrinsic disorder in intact measles virus nucleocapsids. Proc Natl Acad Sci USA 108 : 9839-9844. https://doi.org/10.1073/pnas.1103270108.
– Dias A, Bouvier D, Crépin T, McCarthy AA, Hart DJ, Baudin F, Cusack S and Ruigrok RW (2009) The cap-snatching endonuclease of influenza virus polymerase resides in the PA subunit. Nature 458 : 914-918. https://doi.org/10.1038/nature07745.
– Albertini AAV, Wernimont AK, Muziol T, Ravelli RBG, Clapier CR, Schoehn G, Weissenhorn W and Ruigrok RWH (2006) Crystal structure of the rabies virus nucleoprotein-RNA complex. Science 313 : 357-360. https://doi.org/10.1126/science.1125280.
– Tarbouriech N, Curran J, Ruigrok RWH and Burmeister WP (2000). Tetrameric coiled coil domain of Sendai virus phosphoprotein. Nat Struct Biol 7 : 777-781. https://doi.org/10.1038/79013.
– Klumpp K, Ruigrok RWH and Baudin F (1997) Roles of the influenza virus polymerase and nucleoprotein in forming a functional RNP structure. EMBO J 16 : 1248-1257. https://doi.org/10.1093/emboj/16.6.1248.
– Burmeister WP, Ruigrok RWH and Cusack S (1992) The 2.2 Å resolution crystal structure of influenza B neuraminidase and its complex with sialic acid. EMBO J 11 : 49-56. https://doi.org/10.1002/j.1460-2075.1992.tb05026.x.

Anciens membres

BURMEISTER Wim — 2025-01-20T16:00:55Z

Florian Chenavier, M2 et doctorat (Soutenance en 2024)
Emmi Mikkola, doctorat
Amélie Donchet, M2 et doctorat (Soutenance en 2021)
Serafima Guseva, doctorat (Soutenance en 2021)
Thi Thanh Mai Duong, M2
Sabrina Merrouche, M2
Alice Labaronne, doctorat (Soutenance en 2017)
Christopher Swale, M2 et doctorat (Soutenance en 2015)
Laura Tengo, ingénieure CNRS
Myriam Miloudi, M2
Delphine Guilligay, ingénieure d'études CNRS
Irina Gutsche, chargée de recherche CNRS
Marc Jamin, professeur UJF
Guy Schoehn, chargé de recherche CNRS
Frank Thomas, maître de conférence UJF/UGA
Alexandre Monod, M2 et doctorat (Soutenance en 2014)
Sylvie Chenavas, PostDoc
Guillaume Communie, doctorat (Soutenance en 2013)
Ambroise Desfosses, M2 et doctorat (Soutenance en 2012)
Ivan Ivanov, doctorat (Soutenance en 2011)
Manuel Blanc, M2
Denis Bouvier, PostDoc
Alexandre Dias, M2 et doctorat (Soutenance en 2010)
Majida El Bakkouri, M2 et doctorat (Soutenance en 2008)
Céline Fabry, M2 et doctorat (Soutenance en 2008)
Francine Gérard, M2 et doctorat (Soutenance en 2008)
Florence Baudin, chargée de recherche CNRS
Sebastien Boulo, doctorat (Soutenance en 2008)
Antoine Maillard, PostDoc
Aurélie Albertini, M2 et doctorat (Soutenance en 2006)
Marlyse Buisson, ingénieure CHU/UJF
Inmaculada Garcia-Robles, PostDoc
Monique Perrissin, technicienne UJF
Sarah Solinet, M2
Isabelle Petit, technicienne UJF

Virus Influenza - structure de la RiboNucléoProtéine

BURMEISTER Wim — 2025-01-20T14:27:27Z

Le génome du virus influenza est composé de plusieurs molécules d'ARN encapsidées formant des complexes ribonucléoprotéiques (RNPs). Chaque RNP est composée d'un segment d'ARN viral, recouvert de multiples copies de la nucléoprotéine (NP) et avec une ARN polymérase ARN-dépendante (RdRp) interagissant spécifiquement avec les extrémités 5' et 3' conservées de l'ARN. Chaque RNP constitue une unité fonctionnelle indépendante capable de transcrire et répliquer le segment d'ARN viral dans le noyau de la cellule infectée. L'équipe a participé à l'épopée pour décortiquer la structure de l'ARN polymérase virale et elle s'est attelée à percer le secret de l'organisation hélicoïdale faite de deux brins antiparallèles de la nucléocapside.

Les constituants de la RiboNucléoProtéine du virus influenza. (gauche) les principaux domaines de l'ARN polymérase sur lesquels l'équipe a travaillé. (droite) Particule hélicoïdale formée de deux brins antiparallèles, reconstituée in vitro à partir de nucléoprotéine monomérique et d‘ARN synthétique. T. Crépin.

La direction actuellement suivie par l'équipe vise à combiner l'ensemble des constituants pour reconstituer la RNP.

Borna disease virus - la machine de réplication

BURMEISTER Wim — 2025-01-20T14:27:23Z

Les Bornavirus occupent une place particulière au sein des Mononegavirales (virus dont le génome est constitué d'un ARN non segmenté). Ils infectent le plus grand nombre d'espèces du règne animal, des poissons aux mammifères. Ils se répliquent dans le noyau, où ils assemblent des usines virales (vSPOTs) en étroite relation avec la chromatine du neurone. Il a été récemment démontré que certains orthobornavirus de mammifères (par exemple, le Borna disease virus 1 (BoDV-1) et le bornavirus 1 de l'écureuil multicolore (VSBV-1)) peuvent infecter l'homme, affectant principalement les tissus neuronaux et provoquant une encéphalite mortelle. Le génome des bornavirus se compose d'environ 8900 nucléotides et représente le plus petit génome connu parmi les Mononegavirales.
La machinerie réplicative du BoDV-1, un complexe entre l'ARN polymérase ARN-dépendante (RdRp ou L) et la phosphoprotéine (P), produit différents ARNm à partir du génome via une transcription séquentielle polaire, codant pour un total de six protéines virales. A l'exception de la nucléoprotéine (N) sans ARN et de la protéine matricielle, on ne sait rien de la structure de ces protéines virales.

Analyse structurale du POD de différents orthobornavirus. Courbes expérimentales de SAXS des POD de (a) BoDV-1, (b) MuBV-1 et (c) GaVV-1. Enveloppes à basse résolution des POD de (d) BoDV-1, (e) MuBV-1, et (f) GaVV-1 basées sur la modélisation ab initio. Structure aux rayons X des POD de (g) BoDV-1, (h) MuBV-1, et (i) GaVV-1. (j) Alignement de la séquence des POD avec les structures secondaires du BoDV-1 et du GaVV-1, indiquées respectivement au-dessus et au-dessous de l'alignement de la séquence. T. Crépin

L'équipe travaille sur les différents partenaires de la machinerie réplicative des Bornavirus.

Virus Influenza - Export nucléaire et partenaires cellulaires.

BURMEISTER Wim — 2025-01-20T14:23:49Z

u cours de son cycle infectieux, le virus influenza entre dans le noyau de la cellule infectée pour répliquer son génome viral segmenté en de multiples copies, avant de l'exporter vers le cytoplasme et la membrane cellulaire. La protéine virale NEP (Nuclear Export Protein) joue un rôle central dans le mécanisme contrôlé de l'export nucléaire des segments d'ARN génomique viraux. La protéine interagit à la fois avec d'autres protéines virales qui s'attachent aux nouveaux segments d'ARN synthétisés et détourne des facteurs cellulaires impliqués dans l'export nucléaire de la cellule infectée.

Nous avons pour objectif d'élucider ce mécanisme peu compris au niveau moléculaire en utilisant des techniques de biochimie (production et purification de protéines recombinantes en système bactérien ou baculovirus-cellule d'insecte), de biophysique (SEC-MALS, anisotropie de fluorescence, BLI, etc.) et de biologie structurale (cryo-microscopie électronique, cristallographie, SAXS).

Modèles possibles de l'interaction de NEP avec la ribonucléoprotéine (RNP, constituée d'un segment d'ARN viral recouvert de multiples copies de la nucléoprotéine NP et de la polymérase hétérotrimérique PA-PB1-PB2 attachée aux extrémités 3' et 5' de l'ARN viral), la protéine virale de matrice M1 et le facteur cellulaire CRM1-RanGTP responsable de l'export nucléaire. T. Crépin

Nous nous intéressons aussi aux interactions avec les différents partenaires cellulaires que peuvent rencontrer les segments d'ARN encapsidés par la nucléoprotéine (complexe RiboNucléoProtéique, RNP) telles que des protéines de l'import nucléaire ou du système immunitaire.