RMN des Biomolécules

Responsables : Karine LOTH & Agnès DELMAS

Les activités de recherches du groupe concernent la détermination de structures 3D de biomolécules à partir des données de RMN. Diverses questions biologiques sont abordées, avec pour objectif commun d’établir des relations entre la structure 3D des biomolécules et leur fonction biologique. Ceci nécessite souvent d’étudier leur interaction avec d’autres biomolécules (complexes ADN-protéine, protéine-peptide ou protéine-ligand) et/leur dynamique. La RMN, principale technique de nos projets de recherche, est combinée avec les techniques de modélisation moléculaire et de docking.

I. Petites protéines de défense riches en cystéines

Les petites protéines de défense (ou de prédation) riches en cystéines, identifiées à partir de milieux naturels, constitue un axe important de nos recherches. Nous concentrons nos efforts sur la caractérisation de protéines antimicrobiennes et d’entomotoxines, avec pour objectif d’élucider leur(s) mécanisme(s) d’action à l’échelle atomique et leur filiation. Dans ces projets, où nous assurons la plupart des synthèses chimiques de ces produits naturels y compris le repliement oxydatif (coll interne équipe AMV), nous combinons la RMN du liquide comme outil principal de biologie structurale, à d’autres techniques biophysiques et/ou biologiques complémentaires.

II. Expertise de biologie structurale : RMN, modélisation & docking

Notre deuxième axe est consacré à l’élucidation, à l’échelle atomique, de la structure et de la dynamique de protéines en interaction avec l’ADN. Nous identifions les arrangements 3D, les réarrangements conformationnels, les contacts intra et intermoléculaires. Ces projets fondamentaux ou appliqués, menés en collaboration avec nos collègues biologistes, nécessitent régulièrement la mise en place d’expériences RMN originales adaptées à la problématique.

Ex1 : Etude des changements conformationnels
de la protéine HU régulés par la température

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Structure 3D du dimère de la protéine HU de E. Coli (Le Meur et al. En prep)

Ex2 : Interaction ADN/protéine : la protéine MC1,
une petite protéine architecturale de Methanosarcina
qui courbe et compacte l’ADN de ces Archaea

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Modèle du complexe entre MC1 et l’ADN courbé (Paquet et al . 2014)

III. Métabolomique

Un développement très récent de nos recherches concerne l’approche métabolomique de différentes pathologies (phénylcétonurie, maladie de Huntington, gliomes). Nous cherchons à identifier des métabolites caractéristiques afin de mieux comprendre leurs voies de biosynthèse et de dégradation et éventuellement développer de nouvelles stratégies thérapeutiques.

Spectromètres RMN
la technique en quelques mots
Logiciels utilisés
Principales publications :
  • Paquet, F., Delalande, O., Goffinont, S., Culard, F., Loth, K., Asseline, U., Castaing, B., and Landon, C.
    Model of a DNA-protein Complex of the Architectural Monomeric Protein MC1 from Euryarchea.
    PlosOne (2014) 9, e88809
  • Hervé-Grepinet, V., Meudal, H., Labas, V., Réhault-Godbert, S., Gautron, J., Berges, M., Guyot, N., Delmas, A. F., Nys, Y., and Landon, C.
    3D NMR structure of hen egg gallin (chicken ovo-defensin) reveals a new variation of the beta-defensin fold.
    J. Biol. Chem. (2014) 289, 7211-20
  • Senille, V., Lelievre, D., Paquet, F., Garnier, N., Lamb, N., Legrand, A., Delmas, A. F., and Landon, C.
    The addressing fragment of mitogaligin : first insights into functional and structural properties.
    Chembiochem : a European journal of chemical biology (2013) 14, 711-720
  • Derache, C., Meudal, H., Aucagne, V., Kevin, M., Cadène, M., Delmas, A. F., Lalmanach, A.-C., and Landon, C.
    Initial insights into the structure-activity relationships of avian β-defensins.
    J. Biol. Chem. (2012) 287, 7746-7755
  • Tavel, L., Jacquillard, L., Karsisiotis, A.I., Saab, F., Jouvensal, L., Brans, A., Delmas, A., Schoentgen, F., Cadène, M., and Damblon, C.
    Ligand binding studies of human PEBP1/RKIP : interaction with nucleotides and Raf-1 peptides evidenced by NMR and mass spectrometry.
    PloS One (2012) 7, e36187
Publications