stage_M2_bio_Colletier_2009-10

Master Sciences du Vivant - UFR de Biologie
Sujet de stage de Master 2 Recherche
Année 2009/2010
Laboratoire : Lab. Biophysique Moléculaire Directeur : Christine Ebel
Intitulé de l'équipe : Dynamique Structurale Responsable : Martin Weik
Nom et qualité du responsable du stage : Jacques-Philippe Colletier HDR oui non
Adresse : Institut de Biologie Structurale, 41 rue Jules Horowitz, 38027 Grenoble Cedex
Tél : [phone] email : [email protected]
Spécialité MASTER :
Biologie Cellulaire et Intégrative Biochimie, Biologie Structurale
Biodiversité - Ecologie – Environnement
Titre du sujet : Cristallographie cinétique de protéines membranaires
Objectifs recherchés (3 lignes max) :
La cristallographie cinétique est à la cristallographie des protéines ce qu'est le cinéma à la
photographie; elle vise à imager, à résolution atomique, les protéines "en action". Récemment,
nous avons montré que ce but pouvait être atteint sur l'acétylcholinestérase, l'enzyme la plus
rapide de la Nature (20000 sec-1). Nous visons désormais à développer les méthodologies qui
permettront d'atteindre cet objectif sur des protéines membranaires
Résumé (10 lignes max) :
Depuis la découverte de la pénicilline, des millions de vies on été sauvées grâce aux antibiotiques.
Leur utilisation abusive a cependant amené les micro-organismes à évoluer, et à développer des
mécanismes de résistance. Un de ceux-ci repose sur l'accumulation réduite de drogues au sein de
la bactérie, soit par le bénéfice d'un système d' "efflux" (Efflux pumps), soit par celui d'une
modification de la perméabilité membranaire (mutations des protéines de la membrane externe
des bactéries Gram-, par ex.). Récemment, nos collaborateurs ont identifies deux protéines dans
la membrane externe de bactéries tropicales, capables de conférer une résistance quasi totale aux
antibiotiques. Nous visons à cristalliser ces protéines et à résoudre leurs structures, à la fois
"nues" et en complexes avec les antibiotiques auxquelles elles se montrent imperméables. Un
antibiotique fluorescent sera notamment utilise, grâce auquel nous pourrons sonder la dynamique
de ces protéines au sein même des cristaux
Approches & matériel utilisés (3 lignes max) :
Cristallogenèse; Cristallographie aux Rayons X; Microspectrophotométrie in-crystallo.
Publications pertinentes de l'équipe (3 max) :
1-Ujwal R., Cascio D., Colletier J.P., Faham S, Zhang J., Ping P., Abramson J. (2008) “ The crystal structure of mouse VDAC1 at 2.3 Å
reveals mechanistic insights into metabolite gating. Proc Natl Acad Sci USA, 105, 17742-17747
2 -Colletier J.P., Bourgeois D., Fournier D., Silman I., Sussman J.L. and Weik M. (2007) Shoot2Snap : temperature-controlled
crystallography and specific X-ray damage to trigger and probe structural dynamics of crystalline proteins.” Proc Natl Acad Sci
USA, 105, 11742-11747
3-Colletier J.P., Fournier D., Greenblat H.M., Sussman J.L., Zaccai G., Silman I. and Weik M. (2006) Structural insights into substrate
trafic and inhibition in acetylcholinesterase.” EMBO J, 25, 2746-2756
4-Bourgeois, D. & Weik, M. (2009) Kinetic protein crystallography: a tool to watch proteins in action. Crystallography Reviews, in
press
Domaines de compétences souhaités (quelques mots clés) :
Pour BCI indiquez aussi la sous-spécialité (Biologie Végétale, Développement et Différenciation, Immunologie, Neurosciences,
Physiologie, Microbiologie)
Sont requis : 1- Une motivation à toute épreuve. 2- Une connaissance théorique de la cristallographie des protéines. 3- Des notions
claires sur ce que sont et représentent les différentes classes d'objets biologiques

Master Sciences du Vivant - UFR de Biologie