Institut de Biochimie et Biophysique Moléculaire et Cellulaire

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1 Institut de Biochimie et Biophysique Moléculaire et Cellulaire Directeur : M. Desmadril Conseil de la Recherche 28 novembre 2012

2 Le personnel

3 Personnel permanent 2012 Ch. Ens. Ch. 36 ITA-BIATS 25 MC 15 DR CNRS 7 BIATS (BAP A) 10 BAP A 9 CR CNRS 7 Prof. 8 BAP E 1 BAP J 5

4 Personnel non permanent Post-Doc CNRS Post-Doc UPS Autres Doctorants

5 Organisation

6 INSTITUT DE BIOCHIMIE ET BIOPHYSIQUE MOLÉCULAIRE ET CELLULAIRE Directeur :: M. Desmadril Services généraux Thèmes de de recherches SERVICE APPUI À LA RECHERCHE S. Bilhère TCE S. Meneut TCN J. Rio TCS M.H. Sarda TCS ACCUEIL LAVERIES SOUTIEN TECHNIQUE W. Beaujean AI D. Benvenuti ATRF P. Davenel ATRF J. Drouin-Whabi ATRF C. Félicien ATRF M. Leichnig ATRF P. Ravier ATRF Structure, Dynamique et et Fonctions des Protéines MODÉLISATION ET INGÉNIERIE DES PROTÉINES M. Desmadril FONCTION ET ARCHITECTURE DES ASSEMBLAGES MACROMOLÉCULAIRES H. van Tilbeurgh CONFORMATION DES MACROMOLÉCULES BIOLOGIQUES EN SOLUTION P. Vachette VIROLOGIE BACTÉRIENNE P. Boulanger Plateaux techniques Enveloppes Bactériennes Relations Hôte-Pathogène ENVELOPPES BACTÉRIENNES ET ANTIBIOTIQUES D. Mengin-Lecreulx MICROBIOLOGIE MOLÉCULAIRE ET CELLULAIRE N. Bayan INFORMATIQUE C. Mérigoux IR L. Bouillet AI CRISTALLOGÉNÈSE I. Gallay IR MICROCALORIMÉTRIE M. Aumont-Nicaise IE SAXS C. Mérigoux IR Approches Moléculaires des Communications Cellulaires ACTIVATION CELLULAIRE ET TRANSDUCTION DE SIGNAUX M. Lepoivre PHARMACOLOGIE ET BIOCHIMIE DE LA SYNAPSE H. Daniel SIGNALISATION MOLÉCULAIRE ET CELLULAIRE UTÉRINE Z. Tanfin N. Lazar IE VECTORISATION VIRALE ANTI-CANCÉREUSE K. Benihoud

7 Structure, Dynamique et Fonctions des Protéines Études de macromolécules et de complexes impliqués dans des processus physiologiques et pathologiques Modélisation et Ingénierie des Protéines M. Desmadril Conformation des Macromolécules en solution P. Vachette Fonction et Architecture des Assemblages MacroMoléculaires H. van Tilbeurgh

8 Structure, Dynamique et Fonctions des Protéines Modélisation et Ingénierie des Protéines M. Desmadril / P. Minard Évolution dirigée Développement et applications d interacteurs spécifiques dans différents domaines (biologie structurale, biochimie mimétique...) ; Développement de nouvelles architectures alternatives aux anticorps ; Développements en microcalorimétrie (Enzymology, DSC) ; Études d interactions protéine-ligand et protéineprotéine.

9 Structure, Dynamics and Function of Proteins Fonction et Architecture des Assemblages MacroMoléculaires H. van Tilbeurgh Complexes Multi-Protéiques Production, détermination de la structure et analyse biochimique de complexes multi-protéiques : Régulation transcription et dégradation des mrna ; Régulation des télomères KEOPS complexe ; Matrice extracellulaire ; Compétence bactérienne ; Complexes de virus d archaea

10 Structure, Dynamics and Function of Proteins Conformation des Macromolécules en solution P. Vachette SAXS Conformation des complexes multi-protéiques produits par l équipe de Génomique Structurale : EKC/KEOPS impliqué dans le maintien du télomère ; erf1/erf3 impliqué dans la terminaison de la traduction ; complexes impliqué dans la dégradation des mrna non-sens Étude de la formation des capsides virales ;

11 Enveloppes bactériennes Interactions hôte-pathogène Étude de la diversité, dans le monde bactérien, de la structure des composants des enveloppes bactériennes et de leurs voies de biosynthèse ; Études des relations structure-activité en termes de virulence et de reconnaissance par les mécanismes d immunité innée de l organisme ; Identification et exploitation de cibles bactériennes potentielles pour la recherches de nouveaux antibiotiques. Virologie bactérienne P. Boulanger Enveloppes bactériennes et antibiotiques D. Mengin-Lecreulx Microbiologie Moléculaire et Cellulaire N. Bayan

12 Enveloppes bactériennes Interactions hôte-pathogène Virologie bactérienne P. Boulanger Infection par bacteriophage : une analyse globale de la molécule à la cellule Protéine majeure de capside: pb8 Avec son domaine d échafaudage + portal Procapside Protease pb11 Maturation Expansion (ph acide) in in decoration pb10 Encapsidation de l ADN; ajout de la protéine de décoration Caractérisation in vivo des différentes étapes, membranaire et cytoplasmique, de l infection d une bactérie (E. coli) par un virus (T5) ; Étude des relations entre le processus infectieux et l organisation spatiale et temporelle des constituants de l hôte, en particulier le cytosquelette ; Approches dynamiques de microscopie de fluorescence en molécule unique à l échelle de la bactérie ; Étude des différentes étapes de l assemblage et de la maturation d une capside virale.

13 Enveloppes bactériennes Interactions hôte-pathogène Enveloppes bactériennes et antibiotiques D. Mengin-Lecreulx Peptidoglycane Analyse de la variabilité de la structure et du métabolisme du peptidoglycane au sein du monde bactérien. Bioynthèse des precurseurs Recherche d inhibiteurs Exploitation des enzymes de cette voie métabolique comme cibles pour de nouveaux antibiotiques. Élucidation du mode d action de la colicine M et son exploitation potentielle comme agent antibactérien. Peptidoglycane et mécanismes de l immunité innée. Métabolisme du C55-P Variabilité de la structure du peptidoglycane Peptidoglycane et Immunité Innée Mode d action de la colicine M & bactériocines

14 Enveloppes bactériennes Interactions hôte-pathogène Microbiologie Moléculaire et Cellulaire N. Bayan Mycomembranes des Corynebacterineaes Étude du protéome des mycomembranes La «machinerie» de sécrétion des protéines de K. oxytoca Structure du pore de la membrane externe (PulD) Mise en évidence de l insertion spontanée de PulD dans la membrane in vivo et en liposomes

15 Approches Moléculaires des Communications Cellulaires Analyse de la fonction et des interactions des molécules impliquées dans la signalisation cellulaire et dans les processus impliqués dans les réseaux cellulaires Activation Cellulaire et transduction du signal M. Lepoivre Signalisation Moléculaire et cellulaire dans les fonctions myométriales Z. Tanfin Pharmacologie et biochimie de la synapse Vectorisation virale anti-cancéreuse H. Daniel K. Benhihoud

16 Approches Moléculaires des Communications Cellulaires Activation Cellulaire et transduction du signal M. Lepoivre Model systems: inos - P2X7R NO, P2X7R et clivage de l APP (amyloid precursor protein) dans la maladie d'alzheimer REPONSES AU STRESS INDUIT PAR NO CLIVAGES PROTEOLYTIQUES DEPENDANT DU P2X7R Transduction du signal Régulations géniques Réparation de l'adn Modèles murins Transduction du signal Protéines membranaires Études structure-fonction Modèles murins

17 Approches Moléculaires des Communications Cellulaires Pharmacologie et biochimie de la synapse H. Daniel Physiologie de la transmission et de la plasticité synaptiques glutamatergiques Cellules gliales et transmission synaptique Cellule de Bergmann Cellule de Purkinje Utilisation de plusieurs approches : Électrophysiologie, Imagerie de fluorescence, Protéomique Chimie des protéines ; Image dynamique et fonctionnelle des récepteurs et des protéines impliqués dans la régulation des fonctions synaptiques.

18 Approches Moléculaires des Communications Cellulaires Signalisation Moléculaire et cellulaire dans les fonctions myométriales Z. Tanfin Études reliées à la physiopathologie sphingosine kinase/sphingosine-1-phosphate et contraction de la cellule myométriale Interaction des ligands (hormones, stéroïdes, facteurs de croissance, médiateurs lipidiques agents pharmacologiques) avec des récepteurs membranaires ; Analyses des voies de signalisation déclenchées (phospholipases, protéines et lipides kinases) Impact sur les fonctions (prolifération, apoptose, contraction) des cellules musculaires lisses utérines normales et tumorales

19 Approches Moléculaires des Communications Cellulaires Vectorisation virale anti-cancéreuse e l hépatite C K. Benihoud Vaccination contre virus hépatite C ocarcinome Infection aigue ou chronique du foie, risque d évolution en cirrhose puis hépatocarcinome Traitements : - Ribavirine - IFN-α mais toxicité et efficacité limitée Pas de vaccin disponible à ce jour Définir le vaccin minimum (récepteurs?, capside?)

20 Les plateaux-techniques Biologie structurale H. van Tilbeurgh Microcalorimétrie / Biophysique M. Desmadril Diffusion centrale des rayons X P. Vachette

21 SAXS Small Angle X-ray Scattering Inauguration: 8/2/2007

22 Plate-forme de Cristallographie expression clonage purification E. coli - yeast, baculovirus (Mark Brooks et Karine Blondeau) E. coli - T7pro His-Tag Résolution des structures cristallisation Akta express: Systématisation purification Ni-NTA Tamis moléculaire échangeuse d ion

23 Microcalorimétrie Toutes /07/09 A VALIDER Application de la microcalorimétrie à l étude des molécules biologiques 2010-X-01 L environnement scientifique et technique de la formation Institut de Biochimie et Biophysique Moléculaire et Cellulaire - CNRS UMR 8619 Plus d informations à : OBJECTIFS PUBLIC Acquérir les connaissances théoriques et pratiques nécessaires pour utiliser les techniques de microcalorimétrie. Connaître les questions qui peuvent être abordées au moyen de la microcalorimétrie différentielle et isotherme. Connaître les contraintes de chacune de ces techniques. Savoir analyser les données au moyen du logiciel Origin. L accent sera particulièrement mis sur les applications liées à l étude des protéines. Chercheurs, ingénieurs, techniciens souhaitant utiliser ces techniques. PROGRAMME Cours théoriques Introduction à la microcalorimétrie Microcalorimétrie à balayage (DSC) - principe, - théorie et modèles d analyse, - étude de la stabilité des protéines par DSC, - étude d interactions protéine-ligand par DSC. Spectroscopie et Analyse DSC Microcalorimétrie isotherme (ITC) - principe, - théories et modèles d analyse, - étude d interactions protéine-ligand par ITC, - étude de cinétiques par ITC. Travaux pratiques - mise en œuvre d une expérience de DSC (choix des concentrations, des tampons, des vitesses de chauffe ), - mise en œuvre d une expérience d ITC (choix des concentrations, des tampons, des incréments de volumes ), - utilisation d Origin pour analyser les mesures de DSC. RESPONSABLE Michel DESMADRIL Directeur de Recherche LABORATOIRE Institut de Biochimie et Biophysique Moléculaire et Cellulaire UMR 8619 LIEU : ORSAY (91) ORGANISATION : 3 jours. Les stagiaires peuvent amener leurs données. COUT : 1070 Euros DATE DU STAGE : Du mardi 16 au jeudi 18 mars 2010 J F M A M J J A S 2010-X-01 ITC O N D CNRS Formation Entreprises, Avenue de la Terrasse - Bât. 31, Gif-sur-Yvette Tél. : Fax : Internet : 131

24 Biophysique

25 Évolution du nombre de mesures au cours des 6 dernières années 600 VP-ITC ITC 200 VP-DSC

26 Répartition des mesures effectuées en 2011 DSC ITC 1% 1% 11% 18% Public Privé GE Maintenance 9% 5% Public Privé GE Maintenance 80% 75% Laboratoires publics : - Orsay : IBBMC, IGM, IBP, ICMMO ; - Gif-sur-Yvette : LEBS, ISV, ICSN ; - CEA : SbiGen, SB2M ; - Paris : UPMC, Institut Curie ; - Province : AFMB (Marseille), Institut du goût (Dijon)... Laboratoires privés : - Sanofi Aventis, Sanofi-Pasteur, LFB, Servier, IPSEN, Calytherm, Vivalis

27 Visibilité du service Le Service est «laboratoire de référence» pour la société GE Healthcare qui commercialise les appareils MicroCal. Dans ce cadre, nous avons négocié un contrat de maintenance gratuit en échange d un certain nombre de démonstrations pour des laboratoires désirant acquérir cette technologie. Nous organisons 2 fois par an une formation de 3 jours, au niveau national, dans le cadre CNRS-Entreprises : «Application de la microcalorimètrie à l étude des molécules biologiques». Consultant auprès de plusieurs entreprises (Sanofi-Aventis, Flamel technologies). Le service est cité dans l ensemble des publications où la microcalorimétrie a été utilisée.

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29 Évolution des budgets CNRS UPS RP 26 % % 11 %