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Équipe Protéomique, métaux et différenciation

Chef d'équipe
 
Dr Thierry Rabilloud,
DR2 CNRS, HDR
iRTSV/LCBM
17 rue des Martyrs
38 054 Grenoble cedex 9
Tel. : 04 38 78 32 12
Fax : 04 38 78 44 99
 
Membres de l'équipe
 
Projets Noms Poste
ETP
Thème macrophages et nanoparticules Thierry Rabilloud DR2 CNRS
100%
Catherine Aude-Garcia chercheur CEA
80%
Véronique Collin-Faure Tech. CEA
50%
     
 
Thème bactéries et nanoparticules Cécile Lelong MC UJF
80%
Sylvie Luche Tech UJF
80%
     
 
Thème inflammation radio-induite Serge Candéias chercheur CEA
100%
Isabelle Testard chercheur CEA
100%
 
L'équipe développe trois thèmes de recherche interconnectés. Le projet pivot est consacré à la réponse des cellules myéloïdes aux nanoparticules et aux ions métalliques, et une part de l'activité de recherche est aussi consacrée à l'amélioration de l'analyse protéomique. Un autre projet, relié au précédent par les technologies utilisées et par la dimension de toxicologie des nanoparticules, étudie les réponses de la bactérie B. subtilis aux nanoparticules et aux ions métalliques. Enfin, le dernier thème, relié au thème pivot par le système des macrophages et par l'étude de l'inflammation, étudie l'activation et la fonction des macrophages dans l'inflammation induite par les radiations ionisantes en utilisant plusieurs modèles cellulaires.
 
Thème général et bases du projet de recherche
 
Une partie importante de l'équipe étudie la réponse des cellules aux ions et nanoparticules métalliques. Pour le thème centré sur les macrophages, il y a en effet un lien très clair entre certaines pathologies et la phagocytose de (nano)particules toxiques par les cellules myéloïdes, par exemple dans l'asbestose et la silicose, et ce lien est fortement suspecté pour les effets de la fumée de cigarette et pour les particules diesel.
De fait, c'est le rôle des phagocytes professionnels (par exemple les macrophages) qui est mis en avant. Quand ces cellules phagocytent des particules, elles essaient de les dégrader dans leurs lysosomes, ce qui peut conduire à libérer des éléments toxiques, par exemple des ions métalliques dans le cas de nanoparticules métalliques. En plus de cet effet toxique primaire, la phagocytose peut aussi conduire à la production de nombreux médiateurs solubles, dont des cytokines pro-inflammatoires. Or s'il est connu qu'une inflammation chronique est impliquée dans plusieurs pathologies, le spectre des molécules produites par les macrophages en réaction à une phagocytose est encore imparfaitement connu.
Il est donc particulièrement intéressant de mieux connaître la réponse des cellules myéloïdes, et en particulier des macrophages, aux particules, et en particulier aux nanoparticules métalliques, mais aussi aux ions métalliques associés. Le but de notre projet est d'aller au delà de la simple description des effets toxiques, et vise à fournir des mécanismes moléculaires pour une meilleure compréhension des effets des particules et des ions.
Ce type de recherche est habituellement mené via des approches classiques utilisant des cibles connues, et notre projet fera aussi appel à ce type de recherche. En revanche, nous pensons que des approches à large spectre comme l'approche protéomique sont utiles dans ce type de recherche, et nous utiliserons aussi intensivement ces approches.
Ces approches mixtes sont aussi déclinées pour le thème de recherche étudiant la réponse de la bactérie Bacillus subtilis aux nanoparticules métalliques, cette bactérie majeure du sol ayant un rôle écotoxicologique évident.
Enfin, le thème sur l'inflammation radio-induite vise lui aussi à étudier le rôle des médiateurs solubles, dont les cytokines, dans un contexte d'inflammation stérile différent de celui induit par les nanoparticules, mais où les cellules myéloïdes jouent probablement aussi un rôle important. Ce thème s'intéresse également plus en détail à certains des mécanismes moléculaires présidant à la production des médiateurs solubles de l'inflammation et à leurs effets.
 
Actions de recherche
 
Étude protéomique des effets des métaux sur les cellules
 
Dans cette partie du projet, nous étudions par analyse protéomique les effets des ions et nanoparticules métalliques sur les cellules myéloïdes ou sur les bactéries.
Pour ce faire, nous utilisons une stratégie par étapes. Nous réalisons tout d'abord une analyse protéomique comparative d'extraits cellulaires totaux, ce qui nous permet d'avoir accès aux réponses aux stress mises en jeu par les cellules. Selon les contextes d'études et les mécanismes moléculaires mis en jeu, d'autres analyses protéomiques (sécrétome, analyse de métalloprotéomique par chromatographie d'affinité) peuvent alors être réalisées.
 
Études ciblées
 

Même si l'analyse protéomique offre des possibilités d'étude à très large spectre, ses besoins en termes de quantité de matériel biologique et ses limites dans l'analyse des protéines minoritaires en font un outil peu adapté pour l'analyse détaillée de phénomènes précis. C'est pourquoi nous menons des études ciblées en parallèle de nos études protéomiques. Ces études peuvent aussi bien se focaliser sur des molécules précises (par exemple cytokines, inflammasome) que sur des fonctions classiques du macrophage (par exemple phagocytose ou production de NO) ou encore venir en validation des pistes moléculaires soulevées par l'analyse protéomique. Ces études utilisent aussi bien la biochimie que la cytométrie en flux ou encore la qRT-PCR. A titre d'exemple, nos travaux récents sur les nanoparticules d'oxyde de cuivre nous ont conduit à nous intéresser aux protéines mitochondriales ainsi qu'à la synthèse de glutathion (Triboulet et al., Molecular and Cellular Proteomics, 2013).

 
Technologies pour l'analyse protéomique
 
Notre équipe est aussi reconnue pour ses travaux visant à améliorer les performances de l'outil protéomique, tout spécialement en ce qui concerne les méthodes de séparation des protéines.
Nous pensons que l'analyse protéomique doit continuer à s'intéresser aux protéines entières avec leur cortège de modifications post-traductionnelles, et ne peut pas seulement se réduire à l'étude des peptides issus de la digestion des protéines, du fait de la perte de la connaissance de la filiation précise entre les différentes formes protéiques et les peptides qui en découlent. Comme le montre notre production scientifique, nos travaux dans le domaine portent aussi bien sur la solubilisation des protéines que sur les méthodes électrophorétiques sensu stricto, mais aussi sur les méthodes de détection des protéines après électrophorèse ou encore des méthodes dédiées à des classes particulières de protéines.
 
Insertion dans le contexte national et international
 
Notre équipe est insérée dans plusieurs réseaux et initiatives nationales et internationales dont relèvent ses thèmes de recherche, comme le Labex national SERENADE (étude des nanoparticules) ou le réseau européen DOREMI (étude des faibles doses d'irradiation).
 
Bibliographie de l'équipe
 
La pluspart des articles récents de l'équipe peuvent être trouvés à cette adresse.
Les documents de l'auteur sont librement téléchargeables au format pdf. Pour se conformer aux lois sur le copyright, cette distribution est limitée aux fichiers de l'auteur, et non pas aux fichiers des journaux.
 

2014

Brun E, Barreau F, Veronesi G, Fayard B, Sorieul S, Chaneac C, Carapito C, Rabilloud T, Mabondzo A, Herlin-Boime N and Carriere M
Titanium dioxide nanoparticle impact and translocation through ex vivo, in vivo and in vitro gut epithelia.
Particle and Fibre Toxicology, 2014, 11: 13

Rabilloud T
How to use 2D gel electrophoresis in plant proteomics.
Methods of Molecular Biology, 2014, 1072: 43-50

Rabilloud T and Lescuyer P
The proteomic to biology inference, a frequently overlooked concern in the interpretation of proteomic data: A plea for functional validation.
Proteomics, 2014, 14(2-3): 157-161

2013


Armand L, Biola-Clier M, Rabilloud T and Carrière M
TiO
2 nanoparticles: A hidden enemy?
Biofutur, 2013, 347: 42-45

Boudil A, Skhiri L, Candeias S, Pasqualetto V, Legrand A, Bedora-Faure M, Gautreau-Rolland L, Rocha B and Ezine S
Single-cell analysis of thymocyte differentiation: identification of transcription factor interactions and a major stochastic component in alphabeta-lineage commitment.
PLoS One, 2013, 8(10): e73098

Mayr M and Rabilloud T
Multidimensional separation prior to mass spectrometry: Getting closer to the bottom of the iceberg.
Proteomics, 2013, 13(20): 2942-2943

Triboulet S, Aude-Garcia C, Carriere M, Diemer H, Proamer F, Habert A, Chevallet M, Collin-Faure V, Strub JM, Hanau D, Van Dorsselaer A, Herlin-Boime N and Rabilloud T
Molecular responses of mouse macrophages to copper and copper oxide nanoparticles inferred from proteomic analyses.
Molecular and Cellular Proteomics, 2013, 12(11): 3108-3122

Rabilloud T
When 2D is not enough, go for an extra dimension.
Proteomics, 2013, 13(14): 2065-2068

Rabilloud T and Triboulet S
Two-dimensional SDS-PAGE fractionation of biological samples for biomarker discovery.
Methods in Molecular Biology, 2013, 1002: 151-65


2012

Lelong C, Chevallet M, Diemer H, Luche S, Van Dorsselaer A and Rabilloud T
Improved proteomic analysis of nuclear proteins, as exemplified by the comparison of two myeloid cell lines nuclear proteomes.
Journal of Proteomics, 2012, 77: 577-602

Patramool S, Choumet V, Surasombatpattana P, Sabatier L, Thomas F, Thongrungkiat S, Rabilloud T, Boulanger N, Biron DG and Missé D
Update on the proteomics of major arthropod vectors of human and animal pathogens.
Proteomics, 2012, 12(23-24): 3510-3523

Rabilloud T
The whereabouts of 2D gels in quantitative proteomics.
Methods in Molecular Biology, 2012, 893: 25-35

Rabilloud T
Silver staining of 2D electrophoresis gels.
Methods in Molecular Biology, 2012, 893: 61-73


2011

Aude-Garcia C, Collin-Faure V, Luche S and Rabilloud T
Improvements and simplifications in in-gel fluorescent detection of proteins using ruthenium II tris-(bathophenanthroline disulfonate): The poor man's fluorescent detection method.
Proteomics, 2011, 11(2): 324-328

Aude-Garcia C, Villiers C, Candeias SM, Garrel C, Bertrand C, Collin V, Marche PN and Jouvin-Marche E
Enhanced susceptibility of T lymphocytes to oxidative stress in the absence of the cellular prion protein.
Cellular and Molecular Life Sciences, 2011, 68(4): 687-696

Nzengue Y, Candéias SM, Sauvaigo S, Douki T, Favier A, Rachidi W and Guiraud P
The toxicity redox mechanisms of cadmium alone or together with copper and zinc homeostasis alteration: Its redox biomarkers.
Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 2011, 25(3): 171-180

Petit AN, Aude Garcia C, Candéias S, Casanova A, Catty P, Charbonnier P, Chevallet M, Collin-Faure V, Cuillel M, Douki T, Herlin-Boime N, Lelong C, Luche S, Mintz E, Moulis JM, Nivière V, Ollagnier de Choudens S, Rabilloud T, Ravanat J, Sauvaigo S, Carrière M and Michaud-Soret I
Interference between nanoparticles and metal homeostasis.
Journal of Physics: Conference Series, 2011, 304: 012035

Rabilloud T and Lelong C
Two-dimensional gel electrophoresis in proteomics: A tutorial.
Journal of Proteomics, 2011, 74(10): 1829-1841


2010

Rabilloud T
Variations on a theme: Changes to electrophoretic separations that can make a difference.
Journal of Proteomics, 2010, 73(8): 1562-1572

Rabilloud T, Chevallet M, Luche S and Lelong C
Two-dimensional gel electrophoresis in proteomics: Past, present and future.
Journal of Proteomics, 2010, 73(11): 2064-2077

Rabilloud T, Hochstrasser D and Simpson RJ
Is a gene-centric human proteome project the best way for proteomics to serve biology?
Proteomics, 2010, 10(17): 3067-3072


2009

Lelong C, Chevallet M, Luche S and Rabilloud T
Silver staining of proteins in 2DE gels.
Methods in Molecular Biology, 2009, 519: 339-350

Rabilloud T
Solubilization of proteins in 2DE: An outline.
Methods in Molecular Biology, 2009, 519: 19-30

Rabilloud T
Detergents and chaotropes for protein solubilization before two-dimensional electrophoresis.
Methods in Molecular Biology, 2009, 528: 259-267

Rabilloud T
Membrane proteins and proteomics: Love is possible, but so difficult.
Electrophoresis, 2009, 30 Suppl 1: S174-180

Rabilloud T, Vaezzadeh AR, Potier N, Lelong C, Leize-Wagner E and Chevallet M
Power and limitations of electrophoretic separations in proteomics strategies.
Mass Spectrometry Reviews, 2009, 28(5): 816-843

Villiers C, Chevallet M, Diemer H, Couderc R, Freitas H, Van Dorsselaer A, Marche PN and Rabilloud T
From secretome analysis to immunology: Chitosan induces major alterations in the activation of dendritic cells via a TLR4-dependent mechanism.
Molecular and Cellular Proteomics, 2009, 8(6): 1252-1264


2008

Chevallet M, Luche S, Diemer H, Strub JM, Van Dorsselaer A and Rabilloud T
Sweet silver: A formaldehyde-free silver staining using aldoses as developing agents, with enhanced compatibility with mass spectrometry.
Proteomics, 2008, 8(23-24): 4853-4861

Dunn MJ, Gil C, Kleinhammer C, Lottspeich F, Pennington S, Sanchez JC, Albar JP, Bini L, Corrales F, Corthals GL, Fountoulakis MM, Hoogland C, James P, Jensen ON, Jimenez C, Jorrin-Novo J, Kraus HJ, Meyer H, Noukakis D, Palagi PM, Penque D, Quinn A and Rabilloud T
EuPA achieves visibility - an activity report on the first three years.
Journal of Proteomics, 2008, 71(1): 11-18

Gibson F, Anderson L, Babnigg G, Baker M, Berth M, Binz PA, Borthwick A, Cash P, Day BW, Friedman DB, Garland D, Gutstein HB, Hoogland C, Jones NA, Khan A, Klose J, Lamond AI, Lemkin PF, Lilley KS, Minden J, Morris NJ, Paton NW, Pisano MR, Prime JE, Rabilloud T, Stead DA, Taylor CF, Voshol H, Wipat A and Jones AR
Guidelines for reporting the use of gel electrophoresis in proteomics.
Nature Biotechnology, 2008, 26(8): 863-864

Rabilloud T
Mitochondrial proteomics: Analysis of a whole mitochondrial extract with two-dimensional electrophoresis.
Methods in Molecular Biology, 2008, 432: 83-100

Rabilloud T, Chevallet M, Luche S and Lelong C
Fully denaturing two-dimensional electrophoresis of membrane proteins: A critical update.
Proteomics, 2008, 8(19): 3965-3973

Rousselet E, Martelli A, Chevallet M, Diemer H, Van Dorsselaer A, Rabilloud T and Moulis JM
Zinc adaptation and resistance to cadmium toxicity in mammalian cells: Molecular insight by proteomic analysis.
Proteomics, 2008, 8(11): 2244-2255