LABORATOIRE DE RÉSONANCE MAGNÉTIQUE NUCLÉAIRE

Responsable
DELEPIERRE Muriel

e-mail : murield@pasteur.fr


CNRS URA 1129

Département des Rétrovirus
Institut Pasteur
25/28 Rue du Dr. Roux
75724 PARIS Cedex 15

Tél
01 4568 8871
Fax
01 4568 8885

Chercheurs permanents

DELEPIERRE Muriel CNRS
LECROISEY Anne, IP
SCHAEFFER Francis, IP
STAGIAIRES DE RECHERCHE
CASTAGNE Claire, Thèse
HANTZ Edith, Stagiaire
IZADI-PRUNEYRE Nadia, Thèse
PINTAR Alessandro, Post-doc
TISNE Carine, Thèse
WOLFF Nicolas, Post-doc

Ingénieurs Techniciens Administratifs

PROCHNIKA-CHALUFOUR Ada, IP
SIMENEL Catherine, IP

Les thèmes développés dans le laboratoire de RMN le sont en étroite collaboration avec les équipes de l'Institut Pasteur et sont les suivants : relations structure-fonction des molécules biologiques, reconnaissances moléculaires du type ADN-protéine, protéine-protéine ou encore peptide-macromolécules. L'orientation est plutôt d'adapter la RMN aux problèmes biologiques. Plusieurs travaux ont donc été engagés qui vont de l'étude conformationnelle de peptides et de protéines à l'étude de la structure de l'ADN mais aussi de polysaccharides.



Etudes structurales de l'hémoprotéine HasA et de son signal de sécrétion

(Anne Lecroisey)

L'hémoprotéine HasA sécrétée en condition de carence en fer par la bactérie gram-négative Serratia marcescens permet à celle-ci de croître en fixant l'hème libre ou lié à une hémoprotéine. Elle est sécrétée par la voie ABC dépendante et possède un signal de sécrétion C-terminal. Après avoir étudié la structure du signal de sécrétion de HasA et déterminé les propriétés physicochimiques de HasA nous avons entrepris l'étude de sa structure. La protéine qui contient 187 acides aminés a été marquée à l'azote 15 et au carbone 13 (collaboration Unité de Physiologie Cellulaire, Cécile Wandersman).

Structures de toxines de venins de scorpions

(Ada-Prochnicka-Chalufour)

Les toxines extraites de venin de scorpions sont de petites protéines connues pour affecter la perméabilité aux ions des membranes des cellules. Outre le problème de santé publique posé par les piqûres de scorpions les protéines qui composent leur venin constituent des marqueurs spécifiques de nombreux systèmes biologiques et en particulier des sondes moléculaires pour l'étude des canaux ioniques. La connaissance de la structure de ces petites molécules devrait permettre d'appréhender la sélectivité pour les différents canaux ioniques mais aussi pour les différentes espèces. Dans ce sens nous avons déterminé la structure d'une toxine longue, Cn2 (Centruroides Noxius) très active sur les canaux sodium des mammifères, et de toxines courtes spécifiques des canaux potassium (Collaboration Lourival Possani Mexique).

Etude structurale du domaine C-terminal de la tyrosyl-tRNA synthétase

(Alessandro Pintar)

Certaines protéines qui fixent des acides nucléiques possèdent des régions qui, comme le domaine C-terminal de la tyrosyl-tRNA synthétase sont structuralement désordonnées et importantes fonctionnellement. Le rôle fonctionnel de ce désordre n'est pas encore compris. Le désordre pouvant être dynamique ou statique la RMN devrait permettre d'apporter une réponse. Nous avons donc commencé l'étude de la structure en solution du domaine C-terminal de la Tyr-tRNA qui a été marqué à l'azote-15 et au carbone-13 (Collaboration H. Bedouelle Unité de Biochimie Cellulaire).

Etudes conformationnelles de peptides

(Anne Lecroisey)

Nous étudions les propriétés structurales de plusieurs peptides ayant montrés des activités biologiques intéressantes. Les peptides étudiés concernent différents épitopes B et T de l'enveloppe du virus de l'hépatite B (collaboration avec l'Unité d'Immunologie Structurale) mais aussi le peptide N-terminal, région 1-24 de la thymosine b4, capable à lui seul de mimer l'activité de séquestration de l'actine de la thymosine elle même (collaboration Joël Vandekerkhove), des peptides issus de la chaîne b du récepteur de l'IL2 et servant de signaux d'endocytose et de dégradation (collaboration avec l'Unité de Biologie des Intéractions Cellulaires), enfin un peptide aux propriétés antipaludiques, Shiva-III, peptide de synthèse de la famille des cécropines (collaboration Lourival Possani, Mexique).

Structure de l'ADN et interactions ADN:proteine

(Carine Tisné)

Les variations locales de la structure de l 'ADN peuvent jouer un rôle considérable dans les processus de reconnaissance en particulier avec les protéines. La structure fine du site kB du LTR du HIV a été étudiée par RMN du proton et du phosphore mais aussi par modélisation moléculaire (collaboration Brigitte Hartmann IBPC Paris). D'autre part nous étudions au niveau structural l'interaction de Rev-erb b un récepteur nucléaire orphelin, avec l'ADN. Ce récepteur peut se fixer à la fois sous formes monomérique et dimérique. Le site de fixation du monomère est Rev-RE, un double brin d'ADN de 15 paires de bases comprenant le site AGGTCA précédé d'une séquence riche en A/T (Collaboration Mario Zakin). Nous étudions aussi les déformations de l'ADN dans les complexes ADN:SRY à l'aide des informations contenues dans les spectres phosphores (Collaboration Angela Gronenborn NIH Bethesda).

Etudes Microcalorimétrie et Thermodynamiques

(Francis Schaeffer)

Les calorimètres, récemment installés, ont été testés en choisissant deux analyses thermodynamiques abondamment documentées dans la littérature: la dénaturation du lysozyme de poule par DSC (calorimètre à balayage des températures), l'association de la RNase A et du 2'CMP par ITC (calorimètre de titration isotherme). Nous avons abordé l'étude du mécanisme d'action de l'activité anti-coagulante de la phospholipase A2 sécrétée humaine (hsPLA2) (collaboration avec l'Unité des venins) ainsi que l'étude de la renaturation du cytochrome c en présence d'anticorps monoclonaux dirigés contre la forme native de la protéine (collaboration avec l'unité de Biochimie Cellulaire). Enfin à l'aide du DSC nous avons débuté une caractérisation thermodynamique de l'ADN courbe et ce dans le but d'établir une relation entre courbure et réactivité chimique de l'ADN dans le cas de la nucléase chimique 'orthophénanthroline-cuivre'

Enseignement

Le laboratoire participe aux cours du magistère de Biologie Structurale de l'ENS, du cours Pasteur et DEA de Biochimie des protéines.



The research area of the NMR laboratory is mainly dedicated to the structure determination of proteins, peptides and nucleic acids in solution in relation with their function but also to molecular interactions studies such as DNA-protein, protein-protein and peptides-macromolecules.Thus, the following studies have been initiated: (i) The conformational study in solution of carboxy-terminal signal sequences involved in the protein secretion in gram negative bacteria particularly that of protease G (PrtG) of Erwinia Chrysantemi and of HasA (CterH) from Serratia marcescens, this to understand the transport mechanism at the molecular level; (ii) the physico-chemical properties of HasA, a proteineous siderophore able to bind the free heme as well as to capture it from hemoproteins, have been determined; (iii) the conformational studies of scorpion venom toxins specific of potassium or sodium channels to understand their species specificity; (iv) the structural study of the Tyr tRNA C-terminal domain for which no structural information is available (v) the project on DNA structure concerning the conformational study of the HIV activator domain that binds the transcription factors NF-kB and Sp1 has been pursued; (vi) the characterization of the DNA distortion in the DNA:protein complex formed with theSRY protein HMG domain and this by using phosphorus NMR; (vii) Finally, we have been involved in microcalorimetry studies a technic that appears to be essential for the study of molecular interactions. This should reinforced the strong link that exists between experimental (NMR) and theoretical (molecular modelisation) structural analysis with thermodynamic analysis. LIENS