IGBMC : Institut de la Génétique et de la Biologie Moléculaire et Cellulaire

• Chercheurs

  Adam BEN SHEM

  Dino MORAS

  Gabor PAPAI

  Arnaud POTERSZMAN

  Patrick SCHULTZ

• Post-Doctorants

  Olga KOLESNIKOVA

• Doctorants

  Annabelle FENTE

  Alexandre FRECHARD

• Ingénieurs & Techniciens

  Corinne CRUCIFIX

  Sophie JACQUEMIN

  Simon PICHARD

  Danièle SPEHNER

Biologie structurale intégrative

Architecture des systèmes nucléoprotéiques par microscopie électronique 3-D

Notre équipe déchiffre l’organisation tridimensionnelle des complexes macromoléculaires en utilisant la cryo-microscopie électronique (EM) pour visualiser des molécules isolées dans leur état natif, et l’analyse d’images pour extraire le signal du bruit. Nous étudions la manière dont les facteurs de transcription de base interagissent avec les promoteurs des gènes codant des protéines, et nous analysons la transmission des signaux d’activation contrôlés par des facteurs cis-régulateurs vers la machinerie de transcription basale de manière à déclencher une augmentation de la transcription.

L’étude de différents niveaux intermédiaires donne des aperçus des processus dynamiques qui font apparaître les changements conformationnels de ces nanomachines lors de l’initiation de la transcription. Ces approches ont été appliquées à plusieurs systèmes moléculaires, notamment les coactivateurs SAGA et TFIID, mais aussi à d’autres systèmes : TFIIH, TFIIE, ARN polymérase I, ADN topoisomérase II ou VIH intégrase, en collaboration principalement avec les responsables d’équipe de l’IGBMC.

Dans le cadre d’une vision intégrée de la biologie structurale de la cellule, nous analysons l’organisation de la transcription à l’intérieur des noyaux de photorécepteurs à bâtonnets. Le système biologique utilisé est un modèle murin d'une maladie humaine : l'Ataxie Spinocérébelleuse de type 7. Dans ce contexte, nous avons mis en corrélation la configuration de la chromatine, la modification des histones et l’activité transcriptionnelle.

• Projets en cours

  1. Mécanismes d’initiation et d'activation de la transcription
  Modèle structural amélioré de TFIID
  Mécanismes de la transcription activée TFIID-dépendante
  
  2. Transcription et architecture nucléaire
  Corrélations entre la transcription, les modifications d'histones et la structure de la chromatine dans les photorécepteurs en bâtonnets normaux et SCA7
  
  3. Biologie structurale intégrative de la transcription de l'ADN ribosomique (responsable de projet : Dr Valérie Lamour)
  
  4. Transposases de l'ADN (responsable de projet : Dr Valérie Lamour)
  Etudes fonctionnelles et structurales des ADN topoisomérases de type II associées à l'ADN et à des agents thérapeutiques

• Collaborations

  F. Winston (Harvard medical school, Boston, USA). Structural study of the SAGA coactivator
  PA. Weil (Department of Molecular Physiology and Biophysics, Vanderbilt University, Nashville, USA) Structure of TFIID-containing transcription complexes
  I. Berger (EMBL Grenoble), Structure of Taf sub complexes
  Y Pommier (NIH Bethesda, USA). Structural characterization of human mitochondrial DNA  Topoisomerase I (Valérie Lamour)
  H. Tschochner (Regensburg University, Regensburg, Germany) Structure of RNA Polymerase I transcription initiation machinery.
  
  

   

• Prix/Distinctions

• Actualites

  • 13 septembre 2018 - 2017, une année avec le CNRS en Alsace
  • 15 juillet 2016 - Vers une meilleure compréhension de l'architecture moléculaire de la machinerie de production de l'ARN ribosomique
  • 6 janvier 2013 - Au cœur de la transcription
  • 6 décembre 2010 - Myopathies, la recherche avance : Le complexe desmine/myotubularine offre de nouveaux espoirs thérapeutiques
  • 17 juin 2010 - Le film de la transcription en 3 dimensions

• Publications

  • Identification of MOSPD2, a novel scaffold for endoplasmic reticulum membrane contact sites.

    Di Mattia T(1)(2)(3)(4), Wilhelm LP(1)(2)(3)(4), Ikhlef S(5), Wendling C(1)(2)(3)(4), Spehner D(1)(2)(3)(4), Nomine Y(1)(2)(3)(4), Giordano F(6), Mathelin C(1)(2)(3)(4)(7), Drin G(5), Tomasetto C(8)(2)(3)(4), Alpy F(8)(2)(3)(4).

    EMBO Rep Jul 2018 ; 19:e45453 .

  • Structure-function analyses unravel distinct effects of allosteric inhibitors of HIV-1 integrase on viral maturation and integration.

    Bonnard D(1)(2), Le Rouzic E(3), Eiler S(4), Amadori C(3)(5), Orlov I(4), Bruneau JM(3), Brias J(3), Barbion J(3), Chevreuil F(3), Spehner D(4), Chasset S(3), Ledoussal B(3), Moreau F(3), Saib A(2), Klaholz BP(4), Emiliani S(5), Ruff M(6), Zamborlini A(7), Benarous R(8).

    J Biol Chem 20 avril 2018 ; 293:6172-6186 .

  • Structural Basis for NusA Stabilized Transcriptional Pausing.

    Guo X(1), Myasnikov AG(1), Chen J(2), Crucifix C(1), Papai G(1), Takacs M(1), Schultz P(1), Weixlbaumer A(3).

    Mol Cell 1 mars 2018 ; 69:816-827 .

  • Volta phase plate data collection facilitates image processing and cryo-EM structure determination.

    von Loeffelholz O(1), Papai G(1), Danev R(2), Myasnikov AG(1), Natchiar SK(1), Hazemann I(1), Menetret JF(1), Klaholz BP(3).

    J Struct Biol Jun 2018 ; 202:191-199 .

  • Structural features of the salivary gland hypertrophy virus of the tsetse fly revealed by cryo-electron microscopy and tomography.

    Orlov I(1), Drillien R(2), Spehner D(3), Bergoin M(4), Abd-Alla AMM(5), Klaholz BP(6).

    Virology 15 janvier 2018 ; 514:165-169 .

  • Structure and Dynamics of a 197 bp Nucleosome in Complex with Linker Histone H1.

    Bednar J(1), Garcia-Saez I(2), Boopathi R(3), Cutter AR(4), Papai G(5), Reymer A(6), Syed SH(3), Lone IN(3), Tonchev O(3), Crucifix C(5), Menoni H(3), Papin C(7), Skoufias DA(2), Kurumizaka H(8), Lavery R(6), Hamiche A(9), Hayes JJ(10), Schultz P(11), Angelov D(12), Petosa C(13), Dimitrov S(14).

    Mol Cell 4 mai 2017 ; 66:384-397 .

  • Molecular architecture of potassium chloride co-transporter KCC2.

    Agez M(1), Schultz P(2), Medina I(3), Baker DJ(4), Burnham MP(5), Cardarelli RA(6), Conway LC(6), Garnier K(1), Geschwindner S(7), Gunnarsson A(7), McCall EJ(4), Frechard A(2), Audebert S(8), Deeb TZ(6), Moss SJ(9)(10), Brandon NJ(6)(11), Wang Q(6)(11), Dekker N(12), Jawhari A(13).

    Sci Rep 28 novembre 2017 ; 7:16452 .

  • The HIV-1 integrase-LEDGF allosteric inhibitor MUT-A: resistance profile, impairment of virus maturation and infectivity but without influence on RNA packaging or virus immunoreactivity.

    Amadori C(1)(2)(3)(4), van der Velden YU(5), Bonnard D(1), Orlov I(6), van Bel N(5), Le Rouzic E(1), Miralles L(7), Brias J(1), Chevreuil F(1), Spehner D(6), Chasset S(1), Ledoussal B(1), Mayr L(8), Moreau F(1), Garcia F(7), Gatell J(7), Zamborlini A(9), Emiliani S(2)(3)(4), Ruff M(6), Klaholz BP(6), Moog C(8), Berkhout B(10), Plana M(11), Benarous R(12)(13).

    Retrovirology 9 novembre 2017 ; 14:50 .

  • Structure of the transcription activator target Tra1 within the chromatin modifying complex SAGA.

    Sharov G(1)(2)(3)(4), Voltz K(1)(2)(3)(4), Durand A(5), Kolesnikova O(1)(2)(3)(4), Papai G(1)(2)(3)(4), Myasnikov AG(6), Dejaegere A(1)(2)(3)(4), Shem AB(7)(8)(9)(10), Schultz P(11)(12)(13)(14).

    Nat Commun 16 novembre 2017 ; 8:1556 .

  • Microtome-integrated microscope system for high sensitivity tracking of in-resin fluorescence in blocks and ultrathin sections for correlative microscopy.

    Lemercier N(1)(2)(3)(4), Middel V(5), Hentsch D(1)(2)(3)(4), Taubert S(1)(2)(3)(4), Takamiya M(5), Beil T(5), Vonesch JL(1)(2)(3)(4), Baumbach T(6), Schultz P(7)(8)(9)(10), Antony C(1)(2)(3)(4)(5), Strahle U(11).

    Sci Rep 19 octobre 2017 ; 7:13583 .

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