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Département Biochimie, Biophysique et Biologie Structurale

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  • Jeudi 8 mars 2018 10:30-12:00 - Hélène Launay - iSCB (Integrative Structural &Chemical Biology), Marseille

    Structural disorder and photosynthesis regulation deciphered using NMR, SAXS and Modelling

    Résumé : Photosynthesis is the only mean of regulation of terrestrial CO2, and its regulation is mediated via protein-protein interactions, post-translational modifications and disorder-to-order transitions. One of the central regulators of the chemical photosynthesis pathway, the Calvin-Benson-Basham cycle, is the conditionally disordered chloroplastic protein CP12. During the day, reducing conditions prevail in the chloroplast and reduced CP12 is intrinsically disordered. During the night, oxidizing conditions prevail in the chloroplast, CP12 is oxidized, and the protein binds to and inhibits to key players of the CBB cycle : glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) and phosphoribulokinase (PRK). I will present our recent structural investigation of the Chlamydomonas reinhardtii CP12 using NMR, SAXS, molecular modelling, CD, which show that CP12 is a very peculiar intrinsically disordered protein that undergo several disorder-to-order transitions depending on either its redox state or its association with its partner. CP12 is a model conditionally disordered protein, and the molecular description of its disorder-to-order transitions are required to rationalize the fine tuning of photosynthesis and carbon assimilation in micro-algae.

    Lieu : Bibliothèque, Bât. 34 - Bâtiment 34, Campus Gif-sur-Yvette

  • Vendredi 30 mars 2018 11:00-12:30 - Ludovic Sauguet - Institut Pasteur, Unité de Dynamique Structurale des Macromolécules

    Secret from the abyss : crystal and cryo-EM structures of the D-family DNA polymerase (PolD) reveal that DNA replication and DNA transcription share a joint evolutionary history in archaea

    Résumé : Archaeal replicative DNA polymerases D (PolD) constitute an atypical class of DNA polymerases. Crystal and Cryo-EM structures of Pyrococcus abyssi PolD reveal a catalytic core strikingly different from all other known DNA polymerases. Rather, the PolD catalytic core has the same “double-psi b-barrel” architecture seen in the RNA polymerase (RNAP) superfamily, which includes multi-subunit transcriptases of all domains of life. This finding bridges together, for the first time in cellular life, DNA transcription and DNA replication within the same protein superfamily.

    En raison des conditions d’accès sur le Centre d’Etudes de Saclay, les personnes qui désirent assister à ces conférences sont invitées à contacter Jean-Baptiste Charbonnier (Tél. : 01 69 08 76 77) au moins 3 jours avant la date de la conférence pour les citoyens de l’Union Européenne ou au moins 20 jours pour les citoyens hors Union Européenne. A la porte Nord (accès par la D36), ces personnes devront présenter une pièce d’identité prouvant leur nationalité et devront préciser qu’elles viennent assister à un séminaire du SB2SM/LBSR.
    Due to the restricted access to the Centre d’Etudes de Saclay, scientists who wish to attend these seminars should call Jean-Baptiste Charbonnier (Tel : 01 69 08 76 77) at least 3 days before the date of the conference for EU citizens or at least 20 days for non-EU citizens. At the North entrance (D36 road), these scientists will have to present a passport to prove their nationality and state that they will attend the seminar of the SB2SM/LBSR.

    Lieu : Salle de conférence du Bat 144, CEA, CE-Saclay. - I2BC, Site Saclay

  • Mardi 13 novembre 2018 14:00-15:00 - Jerome Bonnet - Centre de Biochimie Structurale INSERM/CNRS University of Montpellier

    Engineering synthetic bacterial receptors

    Lieu : Salle Kalogeropoulos - Bât. 400, Campus d’Orsay

  • Mardi 19 février 2019 11:00-12:30 - Ricardo Cesar Guerrero Ferreira - ETH Zürich, Dept. Biosysteme Basel, Mattenstrasse 26, 4058 Basel (Switzerland)

    The structure of alpha-synuclein fibrils by cryo-electron microscopy

    Résumé : Synucleinopathies are progressive disorders characterized by the presence of intracellular inclusions such as Lewy bodies and Lewy neurites which contain alpha-synuclein fibrils. Using cryo-electron microscopy techniques we determined the structure of these fibrils at high resolution. The fibril core, the non-amyloid component region, and the residues responsible for the interaction of the two component protofilaments are well resolved in the EM maps and the corresponding atomic models. We propose a mechanism of fibril elongation, growth and stability. Our results also provide valuable insights to support the rational design of molecules for diagnosis and treatment of synucleinopathies.

    Lieu : Auditorium I2BC - Bât. 21, Campus de Gif-sur-Yvette

  • Vendredi 10 mai 2019 11:00-12:30 - Slavica Jonic - IMPMC - UMR 7590, Sorbonne Université/CNRS/MNHN, Paris

    Cryo-EM image analysis methods to study biomolecular conformational variability

    Résumé : Cryo electron microscopy (cryo-EM) has become comparable to X-ray crystallography with regards to the obtainable resolution of structures of biomolecular complexes, which are now increasingly determined at near-atomic resolution. To achieve such high resolutions, the classical approach is to collect a large number of cryo-EM images of complexes (particles) at random (unknown) orientations within a thin layer of vitreous ice, then, perform 2D and 3D classifications into an initially set number of classes and, finally, remove all those particles that do not contribute to the highest-resolution class averages (keep only particles with the most consistent views and conformations). Such “selection” of particles may obscure the information on a possibly larger conformational variability. More precisely, some conformational states may be thrown away blindly instead of being clearly elucidated while the characterization of different coexisting conformations may be essential for understanding how the complexes function and develop new drugs. Many classification-based image analysis methods exist and allow studying conformational changes assuming countable numbers of possible states (referred to as discrete-state methods) and the development of non-classification-based methods (referred to as continuous-state methods) is in progress. The latter methods assume uncountable numbers of states and aim at visualizing the full distribution of states. In this talk, I will review these different methods and describe in more detail the continuous-state method based on combining image analysis and normal mode analysis that has been developed in my lab.

    Lieu : Salle 102f - Bâtiment 14, Campus de Gif-sur-Yvette

  • Lundi 27 mai 2019 11:00-12:00 - Jérôme Gouge - Structural Biology Department, Institute of Cancer Research, London, UK.

    Human RNA polymerase III recruitment at the type 3 promoters

    Résumé : The RNA Polymerase III controls transcription of the short and untranslated RNA, such as the entire pool of tRNA. Its recruitment relies on 3 subunits : i) TBP, ii) Bdp1 that opens the DNA bubble and iii) either Brf1 or Brf2. While Brf1 is found across all eukaryotes at type 1 and 2 promoters, Brf2 is present only in higher metazoans at the type 3 promoters. Brf2 has been linked to tumorigenesis but the underlying mechanisms remain elusive. Integration of structural, biochemical and in vitro data provided a model explaining Brf2 activation in cancer and how the promoter can be opened in the Pol III system in absence of ATP hydrolysis.

    Lieu : Auditorium I2BC - Bât. 21, Campus de Gif-sur-Yvette

    Notes de dernières minutes : Candidature à une création d’équipe ATIP

  • Jeudi 6 juin 2019 11:00-12:00 - Sandra de Macedo Ribeiro - Instituto de Biologia Molecular e Celular – IBMC, Porto, Portugal

    Dissecting the ataxin-3 aggregation pathways

    Résumé : Machado-Joseph disease is a neurodegenerative disorder caused by expansion the polyQ tract of ataxin-3 (Atx3). This protein contains a globular Josephin domain (JD) and a C-terminal tail containing the polyQ segment. Aggregation of Atx3 is well characterized and is critically dependent on early self-assembly events modulated by the JD. Biophysical studies unveiled Atx3 multistep aggregation pathway, but structural and mechanistic details of the aggregation process are still lacking. To provide a time-resolved perspective on Atx3 aggregation pathway(s), Atx3 self-assembly was monitored by dynamic light scattering, Thioflavin-T fluorescence, size exclusion chromatography and Electron Microscopy. Those studies were combined with biophysical modeling and experimental determination of equilibrium dissociation constants to provide an unprecedented quantitative perspective of the Atx3 aggregation mechanisms. The talk will discuss how experimental and theoretical approaches permit the identification of deviations from the simple nucleation-polymerization mechanism and suggest the presence of Atx3 aggregation pathways parallel to amyloid fibrillation. This knowledge is critical to understand the mechanisms underlying the effect of different Atx3 binding molecules for on- and off- pathway aggregation steps.
    Contact : Julie Ménétrey

    Lieu : Bibliothèque - Bâtiment 34, campus de Gif-sur-Yvette

  • Vendredi 6 septembre 2019 11:00-12:00 - Tomio Takahashi - Equipe Biologie Cellulaire des Archées, I2BC

    Identification of new topoisomerase and topoisomerase-like proteins in mobile genetic elements

    Résumé : The control of DNA topology by DNA topoisomerases is essential for fundamental cellular processes, such as transcription and replication. These enzymes, ubiquitous and essential for every organism, exist as several non-homologous families. We previously identified a small group of atypical type IIB DNA topoisomerases, called Topo VIII, mainly encoded by free or integrated plasmids from bacteria. Taking advantage of the rapid expansion of sequenced genomes, we found new putative Topo VIII sequences. Further analysis confirm and expand the presence of the corresponding genes in mobile genetic elements across nine different bacterial phyla and one archaeal superphylum. We notably identified a new subfamily of enzymes called "Mini-A" in free and integrated bacterioviruses and archaeoviruses, that are homologous but distantly related to other type IIB topoisomerases. Interestingly, one uncharacterized peptide at the C-terminal extremity of type IIB enzymes seems sufficient to discriminate between the three subfamilies, Mini-A, Topo VI and Topo VIII. This "Type 2 topoisomerases Interaction" T2I box could be one key element to understand the difference between these subfamilies. Altogether, this work leads to an updated model for the origin and evolution of type IIB topoisomerase family and raise questions concerning the function of topoisomerases for mobile genetic elements.

    Lieu : Salle de conférence - Bat 144, Campus CEA Saclay

  • Mardi 24 septembre 2019 11:00-12:00 - Joanna Timmins - IBS, Univ. Grenoble Alpes, CNRS, CEA

    Nucleoid organisation and dynamics in Deinococcus radiodurans

    Résumé : In all organisms, genomic DNA is compacted several orders of magnitude and yet must remain accessible for essential DNA-related processes. Using a combination of biochemical, biophysical and advanced imaging approaches, we have explored the nucleoid organization in Deinococcus radiodurans, a relatively large, spherical bacterium, well-known for its exceptional radioresistance. This work has revealed that its nucleoid is highly compact, but also surprisingly dynamic, adopting various configurations, including the previously described toroid. A major player in the organization of bacterial nucleoids is the highly abundant histone-like HU protein that largely coats the genomic DNA. We have investigated HU’s mode of DNA binding and its ability to condense the genomic DNA. Taken together, these findings demonstrate that bacterial nucleoids are tightly regulated by cell shape and cell cycle progression, and suggest that the HU protein plays a key role in this process.

    Lieu : Salle de conférence - Bat 144, Campus CEA Saclay

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  • Jeudi 6 juin 2019 14:00-18:00 - Fernando Raio Vilela - Equipe Gigant/Ménétrey

    Caractérisation structurale du recrutement de JIP3 par la Kinésine-1

    Résumé : Le transport intracellulaire de cargos est un processus critique au sein des cellules eucaryotes, et notamment au niveau des neurones, pour contrôler différentes fonctions dont la maturation et la transmission synaptique. La kinésine-1 est un moteur moléculaire capable de transporter différents types de cargos, comme des organelles, des vésicules ou des assemblages macromoléculaires le long des microtubules. La kinésine-1 est un hétérotétramère constitué d’un homodimère de chaînes lourdes (KHC) associé à deux chaînes légères (KLC) ; les deux chaînes, KHC et KLC étant capables de recruter des cargos. L’un des premiers cargos de la kinésine-1 à avoir été identifié sont les protéines JIP3/4 (JNK-Interacting Protein 3/4) ; elles jouent aussi un rôle de protéines adaptatrices pour le transport d’autres cargos de la kinésine-1. La kinésine-1 recrute les protéines JIP3/4 de deux façons distinctes et indépendantes (i) via KHC et (ii) via KLC. Le recrutement de JIP3/4 par KHC et KLC est capable, via des mécanismes moléculaires distincts, d’activer la motilité de la kinésine-1 et donc de contrôler le transport intracellulaire dans lequel elle est impliquée et les fonctions associées au sein des neurones.
    Au cours de mon travail de thèse, j’ai contribué à caractériser par des approches bio-informatiques, biochimiques/biophysiques et structurales, les deux modes de recrutement des protéines JIP3/4 par la kinésine-1 : (i) via KHC et (ii) via KLC. Ce travail a permis d’apporter des nouveaux éléments pour comprendre le mode de recrutement de ces protéines cargos/adaptatrices par la kinésine-1, mais aussi de mieux comprendre les mécanismes moléculaires de son activation par les protéines JIP3/4. Nous avons également étudié l’interaction de JIP3 avec un moteur moléculaire de l’actine, la MyosineVa, en raison de l’homologie de structure élevée entre un domaine de JIP3 et un domaine de RILPL2, cargo de la MyosineVa.
    Mots clés : Kinésine-1 ; JIP3 ; transport intracellulaire ; MyosineVa ; Biologie Structurale Intégrative
    Contact : Julie Ménétrey, Paola Llinas

    Lieu : Bibliothèque - Bâtiment 34, campus de Gif-sur-Yvette

  • Mardi 18 juin 2019 10:00-12:00 - Agathe Urvoas - I2BC - Equipe Modélisation et Ingénierie des Protéines

    Ingénierie par évolution dirigée d’une famille de protéines artificielles à motifs structuraux répétés : les alphaReps - conception, caractérisation et applications

    Résumé : L’ingénierie d’ossatures protéiques par des approches d’évolution dirigée permet d’obtenir de nouvelles structures protéiques fixant spécifiquement des molécules cibles choisies. Une famille de protéines artificielles à motifs structuraux répétés, nommées αRep a été développée. Les αReps sont des protéines particulièrement stables et faciles à produire sous forme recombinante en comparaison avec les protéines dérivées d’anticorps classiquement utilisées. A partir d’une banque comportant plus d’un milliard de variants, il est possible de sélectionner des αReps fixant spécifiquement, à haute affinité (KD de l’ordre du nM au μM) des cibles protéiques d’intérêt. Les applications de ces protéines artificielles ont été explorées : en biochimie structurale pour aider à la cristallogenèse, en biologie cellulaire pour le développement de traceurs intracellulaires ou pour le développement de biosenseurs génériques, en chimie avec la conception de métalloenzymes artificielles par couplage de complexes organométalliques mais également en physique pour la reconnaissance de surfaces non biologiques et la morphosynthèse de nanoparticules.
    La modularité des αReps assimilables à des briques de Lego® moléculaire ouvre la voie à des constructions combinatoires pouvant conduire par exemple à l’ingénierie de voies métaboliques artificielles, à des assemblages protéiques fonctionnalisés ou encore à des outils d’interaction allostériques.

    Lieu : Salle Edgar Lederer - Bât. 430, Campus d’Orsay

  • Vendredi 5 juillet 2019 14:30-17:30 - Chi Chen - Equipe NanoBioPhotonique, I2BC

    Transfert d’énergie entre lanthanides et nanoparticules. Des mécanismes fondamentaux aux biosenseurs multiplexés

    Résumé : Le multiplexage optique basé sur des nanoparticules offre de nombreux avantages pour la biodétection et l’imagerie à multiparamètres. Toutefois, les modifications apportées à un paramètre entraînent également la modification d’autres paramètres. Par conséquent, la couleur, la durée de vie ou l’intensité ne peuvent pas être utilisées, respectivement, comme paramètre indépendant. Cette thèse peut être divisée en deux aspects. Le premier concerne le développement d’un multiplexage à une seule nanoparticule avec un temps résolu, basé sur le transfert d’énergie par résonance de type Förster (FRET) des complexes de lanthanides aux points quantiques (QD) et ensuite aux colorants fluorescents. Une investigation systématique de toutes les différentes combinaisons avec une large gamme de donneurs et d’accepteurs sur le QD est présentée, et les résultats expérimentaux sont comparés à la modélisation théorique. Le résultat ne contribue pas seulement à une compréhension complète de ces voies de transfert d’énergie compliquée entre multi donneurs / accepteurs sur des nanoparticules, mais offre également la possibilité d’utiliser les modèles pour développer de nouvelles stratégies permettant de preparer le QD avec une couleur, une durée de vie et une intensité réglables de manière indépendante. Le deuxième aspect porte sur le mécanisme de transfert d’énergie du Tb à la nanoparticule d’or (AuNP). Le transfert d’énergie par nanosurface (NSET) s’est révélé être un mécanisme opérationnel pour l’extinction des PL par les AuNP, une information importante pour le développement, la caractérisation et l’application de nanobiocapteurs basés sur l’extinction des PL par les AuNP.

    Lieu : Salle Edgar Lederer - Bâtiment 430, Campus d’Orsay

  • Mardi 24 septembre 2019 14:00-17:00 - Jingqi DAI - Equipe Enveloppe Nucléaire, Télomères et Réparation de l'ADN, I2BC

    Mécanisme moléculaire de l’endonucléase Mlh1-Mlh3 dans la voie de réparation des mésappariements de l’ADN et dans les processus de recombinaison en méiose

    Lieu : amphithéatre Bloch - Orme des Merisiers (CEA, accès libre)

    Notes de dernières minutes : Accès amphithéatre :

  • Jeudi 6 février 14:00-17:30 - Thibaud Dieudonné - Laboratoire des Protéines et Systèmes Membranaires, I2BC

    Functional and structural characterization of lipid flippases : the yeast Drs2p/Cdc50p and the disease-related human ATP8B1/CDC50A complexes

    Résumé : Living cells are surrounded by membranes organized in bilayers, separating the intracellular medium from the extracellular environment. A hallmark of eukaryotic membranes from the late secretory/endocytic pathways is the asymmetric distribution of phospholipids between the two leaflets. Indeed, phosphatidylcholine (PC) and sphingolipids (SL) are mainly found in the outer leaflet whereas phosphatidylserine (PS) and phosphatidylethanolamine (PE) are sequestered in the inner leaflet. This asymmetry is maintained thanks to different membrane lipid transporters. Among them, flippases, which are transporters fueled by ATP hydrolysis, translocate lipids from the outer to the inner leaflet. Flippases belong to the P4-ATPase family and have been linked to several diseases. For instance, mutated forms of a human P4-ATPase, ATP8B1, are responsible for intrahepatic cholestasis, a severe liver disease. In this thesis, we investigated the regulatory mechanism of two flippases, the yeast PS-specific flippase complex Drs2p/Cdc50p, and the human disease-related flippase complex ATP8B1/CDC50A. Both proteins were expressed in S. cerevisiae and purified for downstream functional characterization. Our results demonstrate that both flippases are tightly regulated by phosphoinositides and autoinhibited by their N- and C-terminal extensions.

    Lieu : Auditorium I2BC - Bâtiment 21, Campus de GIf-sur-Yvette

  • Lundi 24 février 13:30-17:30 - Maelenn CHEVREUIL - Equipe Interactions et mécanismes d’assemblage des protéines et des peptides, I2BC

    Phénomènes dynamiques d’auto-assemblage et désassemblage dans des virus icosaédriques

    Résumé : L’auto-assemblage et le désassemblage de la capside des virus, étapes critiques du cycle viral, est un sujet qui suscite beaucoup d’intérêt.
    Cependant, les mécanismes sous-jacents et, en particulier, les chemins cinétiques d’assemblage et de désassemblage des capsides, vides ou pleines, des virus ne sont pas entièrement résolus. La diffusion des rayons X aux petits angles résolue en temps, combinée à la décomposition en valeur singulière, est une technique qui permet d’étudier des processus impliquant des espèces de taille nanométrique avec une résolution temporelle de l’ordre de la milliseconde. De plus, la technique de criblage de thermo-stabilité des protéines par fluorescence, couplée à un modèle théorique de champ moyen, permet d’estimer expérimentalement les énergies d’interactions entre les protéines et la charge effective de celles-ci. Ainsi, dans le cas du virus de la marbrure chlorotique de la cornille (CCMV), nous avons étudié la dynamique d’auto-assemblage des protéines des capsides avec leur matériel génétique.
    Les expériences ont révélé la formation de complexes amorphes via un chemin cinétique appelé en masse tandis que leur relaxation en virions s’effectue via un chemin cinétique dit synchrone. Les énergies de liaison des protéines avec le génome se sont révélées modérées tandis que la barrière d’énergie séparant les complexes des virions est élevée. Des expériences complémentaires ont également montré que cette barrière pouvait être abaissée, de sorte que des capsides pleines se forment directement.
    Dans le cas du virus de l’hépatite B (VHB), nous avons étudié les dynamiques d’assemblage et de désassemblage des capsides vides. Tout d’abord, nous avons pu identifier un chemin cinétique probable de désassemblage avec la présence d’une espèce intermédiaire assimilable à une structure fractale-branchée. Enfin, les expériences d’assemblage ont révélé un chemin cinétique en trois phases, i.e. agglomération, croissance et relaxation, dirigé par l’attraction hydrophobe et modulé par la répulsion électrostatique. De plus, certaines expériences ont également montré que la dernière phase pouvait être facilement inhibée.

    Lieu : Amphithéâtre Blandin - Laboratoire de Physique des Solides (LPS), 1 rue Nicolas Appert, Orsay

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  • Lundi 18 décembre 2017 09:00-18:00 -

    Journée du Département B3S

    Résumé :

    Programme Journée B3S - 18 décembre 2017

    Ci-joint, le programme quasi-définitif de la journée.
    Les inscriptions sont encore possibles jusqu’à jeudi (7 décembre) en remplissant le sondage à l’adresse :
    Si vous souhaitez présenter un poster, merci d’envoyer un titre et une liste d’auteurs (en précisant qui présentera le poster le 18/12) à Jessica Andreani

    Lieu : Auditorium - Bâtiment 21, campus Gif-sur-Yvette

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