Publications marquantes Archives | Page 9 sur 23 | Centre de Biophysique Moléculaire, CNRS

Détection de peptides amyloïdes, biomarqueurs des pathologies comme la maladie d’Alzheimer ou le diabète

De nombreux complexes métalliques qui ciblent les peptides amyloïdes ont été proposés en tant qu’agents d’imagerie pour la détection des pathologies amyloïdogéniques. Par exemple, des chélates de gadolinium peuvent être utilisés en IRM, ou des radiocomplexes (⁶⁴Cu, ^99mTc, etc) en imagerie nucléaire. D’autres complexes, capables d’empêcher la formation des dépôts amyloïdes, sont proposés pour la thérapie.

Toutes ces molécules sont amphiphiles, comprenant une partie hydrophile (qui contient le métal) et une partie hydrophobe (capable de reconnaitre ces dépôts). Grâce à cette structure, elles forment des agrégats micellaires en solution.

Les équipes du CBM et du LCC (Toulouse) ont découvert que cette propriété de micellisation a des conséquences drastiques et imprévues sur leur capacité de reconnaissance des peptides amyloïdes ciblés, mais également sur leur biodistribution in vivo.

Ils ont conçu une nouvelle sonde avec une affinité nanomolaire aux peptides amyloïdes Aβ et amyline, biomarqueurs respectives de la maladie d’Alzheimer et du diabète.

Cette affinité, exceptionnelle pour un complexe métallique, est atteinte uniquement si les molécules sont sous forme « individuelle ». Une fois sous forme micellaire, l’affinité chute de trois ordres de grandeur.

Ces résultats ont des conséquences directes sur la conception des sondes d’imagerie et thérapie des maladies amyloïdogéniques.

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RNA Remodeling Proteins, Methods and Protocols

Etudes métabolomiques par RMN des stades pré-symptomatique et post-symptomatique de la maladie de Huntington sur un modèle Drosophile

La maladie de Huntington (HD) est une maladie neurodégénérative héréditaire, pour laquelle il est urgent de développer un diagnostic et de découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques. Dans cette étude, un modèle de HD chez Drosophila melanogaster a été utilisé pour identifier des biomarqueurs métaboliques aux stades présymptomatiques et symptomatiques de la maladie. L'expression pan-neuronale d'un fragment pathogène de la protéine Huntingtin (HTT) humaine contenant une expansion de 93 glutamines chez la drosophile induit une neuropathologie présentant plusieurs caractéristiques de la maladie humaine. Les métabolites discriminants entre les mouches malades et leurs témoins ont été identifiés par RMN 1D et par analyse multivariée OPLS-DA.
Les chercheurs du groupe "RMN des biomolécules" ont ainsi identifié un ensemble de 10 biomarqueurs du stade présymptomatique : NAD+, AMP, fumarate, asparagine, diméthylamine, β-alanine, glutamine, succinate, glutamate et éthanol. Fait remarquable, les expériences menées au stade symptomatique, ont mis en évidence un ensemble différent de 6 biomarqueurs : phosphocholine, éthanolamine, 2-oxoglutarate, succinate, pyruvate et acétate. Les résultats permettent de mieux comprendre les déficiences métaboliques dans un modèle de HD largement utilisé et démontrent que les perturbations du métabolisme changent radicalement au cours du développement de la maladie.

Metabolomic Nuclear Magnetic Resonance Studies at Presymptomatic and Symptomatic Stages of Huntington’s Disease on a Drosophila Model
Marylène Bertrand, Martine Decoville, Hervé Meudal, Serge Birman, and Céline Landon
Journal of Proteome Research (2020) 19, (10) 4034-4045 - doi : 10.1021/10.1021/acs.jproteome.0c00335

Cibler le récepteur LINGO-1 et ses hétéro-complexes : nouvelles perspectives thérapeutiques pour le traitement des maladies démyélinisantes et neurodégénératives

LINGO-1 est une protéine transmembranaire exprimée dans les neurones et les oligodendrocytes où elle régule négativement la régénération, la survie neuronale, la différenciation des oligodendrocytes et la myélinisation. Il a été rapporté que son expression est dérégulée dans plusieurs pathologies cérébrales en particulier, dans la maladie de Parkinson et la sclérose en plaques, ce qui en fait une cible thérapeutique particulièrement intéressante. Trois homologues LINGO-2, LINGO-3 et LINGO-4 ont été décrits chez l’homme mais leurs fonctions restent aujourd’hui largement inconnues.
Dans cet article, publié dans The FASEB Journal, les chercheurs ont évalué l’expression, la distribution cérébrale et la colocalisation de ces différents homologues dans plusieurs aires cérébrales. Ils ont également montré la formation d’hétéro-complexes de LINGO-1 avec ses homologues dans le cerveau révélant ainsi un nouveau niveau de complexité dans la régulation de l’activité de ces récepteurs. La mise en évidence de cette plateforme de signalisation de LINGO-1 ouvre la voie vers de nouvelles stratégies pour moduler son activité.

Guillemain, A., Y. Laouarem, L. Cobret, D. Stefok, W. Chen, S. Boch, A. Zahaf, L. Blot, F. Reverchon, T. Normand, M. Decoville, C. Grillon, E. Traiffort and S. Morisset (2020). "LINGO family receptors are differentially expressed in mouse brain and forms native multimeric complexes " FASEB J (2020) doi : 10.1096/fj.202000826R

Une lumière blanche pure et stable

Les sources lumineuses blanches actuelles, comme les LEDs, ont tendance à osciller entre différentes variations de teintes, ce qui fausse la perception de l’œil humain. Cette limitation peut s’avérer très handicapante, voire dangereuse, lors d’opérations chirurgicales ou dans le travail des graphistes et des artistes.

Des chercheurs du Centre de Biophysique Moléculaire et de l’Université du Michigan (États-Unis) ont développé un nouveau système, à base d’atomes de dysprosium et de métallacouronnes, qui donne une lumière exactement blanche qui ne varie pas en fonction des conditions d’usure ou de température.

Ces travaux ont été publiés dans le Journal of the American Chemical Society.

Voir l'information sur le site de l'Institut de Chimie du CNRS.

Votre code vieux de dix ans, fonctionne-t-il encore ?

Les ordinateurs sont devenus des outils indispensables à la recherche scientifique, et les logiciels deviennent de plus en plus un médium pour exprimer des modèles et des méthodes scientifiques. Mais contrairement aux articles publiés dans les journaux scientifiques, qui sont archivés et restent accessibles pendant de nombreuses décennies, les logiciels sont fragiles et peuvent devenir inutilisables en quelques années.

Konrad Hinsen, chercheur au CBM, et Nicolas Rougier, informaticien à l'INRIA Bordeaux Sud-Ouest, ont
lancé un défi aux chercheurs : Pouvez-vous encore exécuter un code que vous avez publié il y a au moins dix ans ?

En réponse, la revue ReScience C, qu'ils ont fondée en 2015, a reçu 28 rapports de reproductibilité détaillés, qui ont été résumés par un journaliste dans Nature.

Mise en évidence de biomarqueurs permettant une discrimination entre différentes maladies neurodégénératives dans un modèle animal

La Drosophile est un modèle animal très pratique pour l'étude des mutations génétiques dans les pathologies neuronales. Sa petite taille permet d'effectuer des expériences in vivo en spectroscopie RMN Haute Résolution en Rotation à l’Angle Magique. Le Docteur Martine Decoville du CBM, des chercheurs du CEMHTI et l’ESPCI Paris ont utilisé la RMN HRMAS ¹H à résolution spatiale pour étudier in vivo la répartition de métabolites dans différentes régions anatomiques du corps de la mouche. Une étude comparative des changements métaboliques a été réalisée pour trois troubles neurodégénératifs: un modèle neuronal et un modèle glial de la maladie de Huntington ainsi qu’un modèle d'excitotoxicité du glutamate. Ces trois pathologies sont caractérisées par des variations spécifiques et parfois anatomiquement localisées des concentrations de certains métabolites. Dans deux cas, les modifications des spectres RMN HRMAS ¹H localisées dans les têtes des Drosophiles étaient suffisamment importantes pour permettre la création d'un modèle prédictif.

Spatially-resolved metabolic profiling of living Drosophila in neurodegenerative conditions using 1H magic angle spinning NMR - Scientific Reports (2020) https://doi.org/10.1038/s41598-020-66218-z