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Bases moléculaires de la synthèse protéique par le ribosome

Bases moléculaires de la synthèse protéique par le ribosome

Au niveau cellulaire, le ribosome est un énorme complexe ribonucléoprotéique, dont le rôle dans tous les organismes vivants est de traduire les gènes en protéines grâce au code génétique. Des altérations à divers niveaux de cette machinerie traductionnelle sont responsables de très nombreuses maladies humaines. Compte tenu de ce rôle central du ribosome au sein de la cellule, les organismes vivants ont élaboré des stratégies de défense produisant des substances chimiques visant justement à altérer les fonctions des ribosomes dans un autre organisme (comme par exemple les antibiotiques qui ciblent les bactéries) en inhibant différentes étapes de la biosynthèse des protéines. Le ribosome est ainsi l'une des principales cibles des antibiotiques dans la cellule. En effet, plus de 40% des antibiotiques présents sur le marché et couramment utilisés visent le ribosome. De même, le ribosome eucaryote est une cible importante pour de petites molécules inhibitrices produites en tant que métabolites secondaires par les bactéries, les champignons ou les plantes.


L'objectif général de notre recherche est d'obtenir des informations structurelles sur le mécanisme de synthèse des protéines par le ribosome et le mode d'action des inhibiteurs de ciblage du ribosome. Pour cela, notre groupe a développé des méthodes d'étude aux rayons X du ribosome bactérien 70S du microorganisme thermophile extrême Thermus thermophilus et récemment du ribosome 80S de la levure Saccharomyces cerevisiae. Nous nous attacherons à obtenir des cristaux de complexes ribosomiques procaryotes 70S et eucaryotes 80S piégés aux différentes étapes de la biosynthèse des protéines (ou dans le complexe avec leurs inhibiteurs/antibiotiques) et déterminer leurs structures.

Projets en cours

 

  • Structures à haute résolution du ribosome procaryote 70S et eucaryote 80S piégés à différents stades de la synthèse des protéines.
  • Structures à haute résolution de ribosomes procaryotes et eucaryotes, y compris les ribosomes d'organismes pathogènes, en complexe avec des antibiotiques
  • Détermination de la structure du ribosome humain et de ses complexes fonctionnels.

Membres

Collaborations et réseaux

  • Christopher D. Vanderwal, Department of Chemistry, University of California, Irvine, USA
  • Scott Blanchard, Department of Structural Biology, St. Jude Children's Research Hospital, Memphis, USA
  • Armin Wagner, Dimond Light Source, UK - the long-wavelength MX beamline, UK
  • Albert Guskov, Biomolecular X-ray Crystallography Lab, University of Groningen, Netherlands
  • Greg Challis, Department of Chemistry, University of Warwick, UK
  • Konstantin Usachev,Laboratory of Structural Biology, Institute of Fundamental Medicine and Biology, Kazan Federal University, Russia. 
  • Shamil Validov, Institute of Biology, Russian Academy of Sciences, Kazan, Russia

Financements et partenaires

  • FRM grant: ”Mechanism of readthrough and stop codon recognition and its failures”, 2019-2021
  • NIH grant: “X-ray study of the lissoclimide family anticancer drugs on the ribosome, 2019-2022

Prix/Distinctions

  • Gulnara YUSUPOVA - Chevalier de la Légion d'honneur - Etat français – 2017
  • Gulnara Yusupova - Membre de l'organisation européenne de biologie moléculaire (EMBO) - EMBO - 2016
  • Gulnara YUSUPOVA - Prix Recherche - Inserm - 2013
  • Gulnara YUSUPOVA - Prix Gregori Aminoff - Académie royale suédoise des sciences - 2012
  • Gulnara YUSUPOVA - Prix Newcomb Cleveland - The American Association for the Advancement of Science – 2001
  • Marat YUSUPOV - Médaille d'argent - CNRS - 2012
  • Marat YUSUPOV - Program grant - Human Frontier Science Program (HFSP) - 2012
  • Marat YUSUPOV - Prix Gregori Aminoff - Académie royale suédoise des sciences - 2012
  • Marat YUSUPOV - Prix Emile Jungfleisch - Institut de France de l'Académie des Sciences - 2011
  • Marat YUSUPOV - ERC Advanced grant - European Research Council (ERC) - 2011
  • Marat YUSUPOV - Membre de l'organisation européenne de biologie moléculaire (EMBO) - EMBO – 2009
  • Marat YUSUPOV - Prix Newcomb Cleveland - The American Association for the Advancement of Science – 2001

Publications