Equipes de recherche - Institut de minéralogie et de physique des milieux condensés

Notre équipe étudie la structure tridimensionnelle et la dynamique de protéines et d’assemblages macromoléculaires. Dans ce but, nous utilisons la Cryo-Microscopie Electronique en Transmission (Cryo-MET) et des techniques d’analyse d’images et de reconstruction tridimensionnelle (3D), permettant souvent d'atteindre des résolutions subnanométriques. Nous développons des méthodes d’analyse d’images permettant d’une part d’identifier l’hétérogénéité structurale et conformationnelle des échantillons étudiés, d'autre part de dépasser les limites actuelles de la résolution obtenue après reconstruction. Toujours dans le but d'atteindre de très hautes résolutions,  nous mettons également en place de nouvelles stratégies pour la cristallisation des protéines solubles et membranaires en 2D (cristaux 2D), soit sous une monocouche lipidique à l’interface air-eau  soit sur un support préformé. Par ailleurs, nous utilisons des techniques de modélisation et des méthodes sensibles d’analyse de séquences pour prédire les structures et fonctions des protéines. Ces dernières incluent la méthode HCA (Hydrophobic Cluster Analysis), développée au laboratoire depuis la fin des années 1980 et outil puissant pour décrypter les séquences de protéines « orphelines » (laissées sans informations par les traitements bioinformatiques standards).
Ainsi, les approches de Cryo-MET 3D et de modélisation moléculaire combinées avec d'autres techniques de biologie structurale (diffusion de la lumière, SAXS, SANS, cristallographie des rayons X, Résonnance Magnétique Nucléaire (RMN), analyse des Modes Normaux (AMN), etc..) permettent de fournir une vision dynamique multi-échelles des assemblages macromoléculaires en action.
Les recherches menées dans notre groupe portent sur les protéines et assemblages protéiques qui sont difficiles à étudier d'un point de vue expérimental par des techniques plus traditionnelles telles que la cristallographie aux rayons X et la résonance magnétique nucléaire (RMN), ou encore, d'un point de vue théorique, par les voies conventionnelles de la bioinformatique. Par exemple nous étudions des protéines du signalement tels que la Phosphorylase Kinase (PhK), des complexes ribosomiques, et des protéines intervenant dans la réparation de l'ADN et la régulation des télomères.  Des protéines membranaires telles que CFTR, des canaux à potassium (KirBac) et HCN, sont aussi étudiées dans notre équipe.