Thèmes abordés
Les différentes approches de biologie structurale intégrées seront abordées à travers des exemples d’études structure-fonction-dynamique de systèmes biologiques tels que des complexes membranaires impliquées dans la biogenèse des protéines membranaires (système SRP et translocon) et dans le pore nucléaire, des complexes protéines acides-nucléiques tels que les ribosomes et p53, les virus, les protéines intrinsèquement non structurées intracellulaires ou péricellulaires (facteurs de transcriptions, proteoglycans, …)
Les principales techniques qui seraient présentées sont les suivantes :
- Cristallographie aux rayons X : complément du cours de l’UE M1 Biologie structurale.
La cristallographie aux rayons X pour l’étude des protéines membranaires et des complexes macromoléculaires : enjeux et méthodes spécifiques.
La cristallographie cinétique et le couplage cristallographie cinétique/spectroscopie optique in cristallo pour étudier et comprendre la synergie structure-dynamique-fonction des protéines
La cristallographie aux rayons X et la CryoEM : atout de combiner ces 2 approches pour décrypter les mécanismes moléculaires et atomiques de systèmes biologiques complexes
- RMN : complément du cours de l’UE M1 Biologie structurale. Approfondissement des étude des interactions protéine-ligand et de leur aspect dynamique, notion de système en échange, étude de complexes via l’étude du ligand ou celle du récepteur. RMN du solide et applications à l’étude de protéines membranaires. Applications au drug-design.
- Techniques à molécule unique (single molecule studies) : rappel sur les forces intermoléculaires et sur les interactions lumière-matière ; quelques outils pour des approches à molécule unique : microscopie à force atomique (AFM) et nanoscopie (microscopie à très haute résolution) ; rôle de l’approche à molécule unique entre le niveau atomique et cellulaire.
- Cryo-EM : rôle intégratif de la cryo-EM qui permet aussi bien d’observer les macromolécules biologiques isolées à haute résolution par SPA (“Single Particle Analysis”) que dans leur contexte cellulaire par cryo-tomographie électronique et microscopie corrélative.
Techniques mises en œuvre
Les travaux pratiques consisteront 1/ d’une part en préparation et présentation sous la forme de petites communications orales et/ou posters d’un symposium dédiés aux thématiques de l’UE et 2/ d’autre part à la visite de l’ESRF de Grenoble, qui intègre à la fois des lignes de lumières utilisées pour les études par diffractions X et des cryo-microscopes électronique de dernière génération..
