Daniel LEVY

Université PARIS 6 et Université PARIS 7
MASTER 2 - SPÉCIALITÉ
"BIOPHYSIQUE"
Proposition de Stage - Année 2013 – 2014
Sujet du stage (sous forme de titre court) :
Laboratoire
Nom du Responsable :
Maxime Dahan
Affiliation administrative (CNRS, INSERM...) et n° l'Unité :
Adresse précise du Laboratoire :
UMR 168
11 rue P.M.Curie 75231 Paris
Équipe d'accueil des Doctorants
Analyse structurale de protéines membranaires par microscopie
Nom de l'équipe:
électronique
Nom du Responsable :
Daniel Lévy
École Doctorale de rattachement :
ED 515
Responsable du Stage
Daniel Lévy
Nom :
Numéro de téléphone :
01
56
24
67
82
Numéro de télécopie :
01
40
51
06
36
Adresse électronique :
[email protected]
Profil de l'étudiant(e) souhaité :
Physicien/biologiste
Renseignements complémentaires
Perspectives de poursuite de thèse :
Avec une bourse spécifique :
X oui
Non
oui
X Non
si oui précisez :
Laboratoire d'accueil (Unité CNRS, INSERM, etc..) :
Nombre de chercheurs :
2 4 (dont
0 2 dans l'équipe d'accueil)
Nombre d'enseignants- chercheurs :
8 (dont
0
0 dans l'équipe d'accueil)
Nombre de "HDR" :
2 1 (dont
Nombre d'ITA :
1 7 (dont
0 2 dans l'équipe d'accueil)
Nombre de "post-docs" : 2 9 (dont
0 1 dans l'équipe d'accueil)
Nombre de visiteurs étrangers :
0
1 dans l'équipe d'accueil)
(dont 0 0 dans l'équipe d'accueil)
http://www.master.phys.upmc.fr/S_biophysique/
[email protected]
Sujet de stage (et principales techniques) :
Analyse par cryo-microscopie électronique du rôle des lipides dans la variabilité
conformationnelle des transporteurs membranaires ABC multidrogues
La cryo-microscopie électronique est devenue une approche extrêmement puissance dans
l’analyse structurale de virus, de macrocomplexes et de protéines qui intéressent aussi bien les
biologistes que les structuralistes X et RMN. Dans ce cadre, notre équipe utilise la cryomicroscopie pour la détermination de structure de protéines transmembranaires, en se
focalisant sur l’enjeu que représente l’organisation des protéines en membrane. L’équipe
s’intéresse plus particulièrement aux ABC transporteurs, protéines impliquées dans des
phénotypes de multirésistances aux drogues, des antibiotiques dans le cas des bactéries aux
agents anticancéreux dans le cas de tumeurs résistantes à la chimiothérapie 1; 2 ; 3; 4.
Nous travaillons sur BmrA est un transporteur membranaire qui hydrolyse l’ATP pour
l’efflux de différentes drogues dont des antibiotiques. Nous avons obtenu une reconstruction
3D de BmrA (ci-dessous) qui montre les sous domaines protéiques, les sites catalytiques et les
domaines transmembranaires où se lient les drogues. Pour la première fois à cette résolution,
la bicouche lipidique autours d’une protéine membranaire est résolue. Nous avons aussi
observé différentes conformations de BmrA en fonction de la composition lipidique, ce qui
suggère un rôle de lipide spécifique dans la taille de la cavité qui lie les drogues.
Le but du stage est d’obtenir des modèles 3D de BmrA dans plusieurs lipides pour évaluer le
rôle de la membrane dans la structure de BmrA et la plasticité des sites de fixations des
drogues.
Il consistera à acquérir de nouvelles images de cryo-microscopie électronique puis à obtenir
des modèles 3D de BmrA par des approches computationnelles d’analyse d’images. Cela
impliquera une formation en cryo-microscopie électronique sur un microscope haute
résolution et en analyse d’images avec différents programmes de reconstruction. Ceci se fera
en collaboration avec des biologistes (J. M. Jault, IBS, Grenoble) et des bioinformaticiens
(C.O.Sorzano, Madrid) et nécessitera des visites de travail.
Il s’adresse à un (une) étudiant (e) qui possède des bases de travail sous Linux et intéressé (e)
par l’analyse structurale de protéines membranaires et l’analyse computationnelle.
Fig. Représentation schématique du transport de drogues par les ABC transporteurs. Reconstruction 3D de
BmrA en membrane lipidique par cryo-microscopie électronique. Coupe révélant les deux feuillets lipidiques
autours de BmrA.
Contact : Daniel Lévy. [email protected]. Tel : 01 56 24 67 82 ; http://www.curie.fr/equipe/322
1.
2.
3.
4.
Orelle, C., Gubellini, F., Durand, A., Marco, S., Levy, D., Gros, P., Di Pietro, A. & Jault, J. M. (2008).
Conformational change induced by ATP binding in the multidrug ATP-binding cassette transporter BmrA.
Biochemistry 47, 2404-12.
Busselez, J., Cottevieille, M., Cuniasse, P., Gubellini, F., Boisset, N. & Levy, D. (2007). Structural basis for the
PufX-mediated dimerization of bacterial photosynthetic core complexes. Structure 15, 1674-83.
Dezi, M., Di Cicco, A., Bassereau, P. & Levy, D. (2013). Detergent-mediated incorporation of transmembrane
proteins in giant unilamellar vesicles with controlled physiological contents. Proc Natl Acad Sci U S A 110, 727681.
Dezi, M., Fribourg, P. F., Di Cicco, A., Arnaud, O., Marco, S., Falson, P., Di Pietro, A. & Lévy, D. (2010). The
multidrug resistance half-transporter ABCG2 is purified as a tetramer upon selective extraction from membranes.
Biochim Biophys Acta. Biomembrane 1798, 2094-101.