Equipe Assemblages moléculaires et signalisation
CEA Saclay/Bât. 144
Tél : 01 69 08 67 17 / 01 69 08 96 79
raphael.guerois@cea.fr / françoise.ochsenbein@cea.fr
Elucider les bases moléculaires qui régissent l’assemblage dynamique des protéines en combinant des stratégies bioinformatiques et expérimentales.
Moyens humains
Raphaël GUEROIS, Chercheur
Françoise OCHSENBEIN, Chercheuse
Gwenaëlle MOAL-RAISIN,Technicienne
Jessica ANDREANI, Doctorante
Nicolas RICHET, Doctorant
Thèmes de recherche Notre équipe s’appuie sur un couplage fort entre des approches bioinformatiques et expérimentales pour élucider les bases moléculaires qui régissent l’assemblage dynamique des protéines. La majorité des voies de signalisation cellulaire repose sur la formation plus ou moins transitoire de contacts entre protéines en vue d’induire une réponse cellulaire spécifique. La caractérisation à haute résolution de la structure des complexes formés et la compréhension de leurs mécanismes d’assemblage constitue le premier volet de notre projet de recherche. La possibilité d’inhiber ces interactions par des composés exogènes représente un champ de recherche nouveau et fascinant. Dans cette optique, nous avons entrepris le design rationnel de composés qui inhibent la formation des assemblages protéiques activés suite à différents stress génotoxiques; Nos études sont actuellement ciblées sur des protéines chaperons dont la spécialité est de réguler le processus même de formation et de dissociation des complexes. Du fait de leurs positions centrales dans l’orchestration des assemblages protéiques, elles constituent des cibles d’étude privilégiées. Deux processus d’assemblage nous intéressent plus particulièrement ; l’un concerne l’assemblage précoce de la chromatine par le chaperon Asf1, l’autre concerne l’assemblage des complexes d’ubiquitination et de dégradation des protéines. Ces deux processus biologiques participent directement au maintient de l’intégrité du génome suite à différents types de stress, en particulier ceux induits par les rayonnements ionisants. L’exposition aux rayonnements naturels, à des stress oxydants endogènes ou à des radiations ionisantes déclenche des mécanismes biologiques visant à protéger le contenu du génome cellulaire. Ces mécanismes permettent la réparation des dommages subis par l’ADN et ainsi la restitution de la séquence d’ADN originelle. Lorsqu’ils sont défectueux surviennent de graves pathologies comme les cancers. La compréhension des cascades d’évènements élaborés par les organismes vivants afin de faire face aux effets toxiques des rayonnements constitue un domaine d’étude majeur pour le CEA. Dans ce contexte, nous collaborons activement avec plusieurs équipes de biologistes cellulaires et de généticiens au CEA et à l’extérieur de l’institut. Ces collaborations constituent des piliers essentiels pour nous permettre de disséquer l’influence des interactions étudiées à l’échelle atomique sur les phénotypes complexes observés à l’échelle d’une population cellulaire. Parmi ces collaborations, nous bénéficions depuis plusieurs années de liens privilégiés avec les équipes de Carl Mann, de Marie-Claude Marsolier-Kergoat, plus récemment de Ariel Prunell, et de Marc Lipinski et Vasily Ogryzko pour l’ensemble de nos activités ayant trait à la signalisation des dommages de l’ADN et à l’assemblage de la chromatine. Concernant la régulation de l’assemblage des complexes d’ubiquitination et de dégradation des protéines, nous travaillons en synergie avec l’équipe de Ken Shirasu au RIKEN Institute de Yokohama et plus récemment avec celle de Laurent Noël au CEA de Cadarache. La spécificité de notre approche est de coupler des stratégies prédictives basées sur le développement d’outils originaux en bioinformatique structurale (lien vers les outils web) et un vaste ensemble de techniques expérimentales. Parmi elles, citons la RMN, un large panel de méthodes biochimiques et biophysiques ainsi que la biologie moléculaire. Chaque sujet bénéficie de l’expertise des deux responsables de l’équipe. Raphaël Guerois est particulièrement impliqué dans les développements bioinformatiques. Il a initialement développé le programme FOLD‑X dans le laboratoire de Luis Serrano à l’EMBL de Heidelberg et s’est depuis spécialisé dans le développement d’outils de détection d’homologies lointaines, de prédiction de structure 3D ainsi que de prédiction et d’ingénierie des sites d’interaction entre protéines. Françoise Ochsenbein supervise l’ensemble des approches expérimentales, en particulier, la détermination des structures des protéines et de leurs complexes par RMN et par des techniques de biochimie. Son activité antérieure, concentrée sur le design de domaines d’annexine fonctionnels (3 brevets, création de la société Bionexis), est adaptée pour mener à bien nos projets structuraux aussi bien sur le plan de la compréhension fondamentale des mécanismes d’assemblages des protéines que pour permettre l’ingénierie de composés qui régulent ces interactions.
Mots-clés
Structure des protéines solubles, spectroscopie RMN, bioinformatique, modélisation, signalisation des dommages de l'ADN, interactions protéine-protéine
Publications
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