– NanoLife@Work

L?étude fonctionnelle et structurale des machines macromoléculaires est une tâche difficile compte tenu de la dimension des objets étudiés, de leur flexibilité et de la complexité des substrats manipulés (protéines, peptides, ADN, ARN ?). Ces études nécessitent la combinaison de la cristallographie aux rayons X et de méthodes « basse» résolution : SAXS, SANS, cryomicroscopie électronique. Ces méthodes apportent seulement une vue ?figée? et fournissent que trop rarement les données cinétiques nécessaires pour comprendre, au niveau atomique, le mode d?action de ces nano-objets. Dans ce projet, des techniques de pointes en spectroscopie RMN, marquage isotopique, chimie organique, biologie moléculaire robotisée et enzymologie des complexes protéiques hyperthermophiles, seront utilisées en synergie pour étudier hors d?équilibre ces assemblages, de tailles bien supérieures aux limites de la RMN biomoléculaire classique. Le développement récent par le porteur du projet, de méthodes permettant l?enregistrement en moins d?une seconde d?expériences RMN 2D haute résolution pour des protéines de plusieurs centaines de kilo Dalton, ouvre la possibilité de suivre en temps réel l?auto-assemblage, de détecter des états d?oligomérisation transitoires ou d?identifier des états d?assemblages non natif pour ces nanoparticules biologiques. De plus, en combinant ces outils innovants, avec les propriétés de thermo-activation des assemblages biologiques hyperthermophiles, le consortium sera dans une position très favorable pour observer, en temps réel et avec une résolution atomique, des Nanomachines biologiques de grandes tailles en pleine action. L?utilisation de l?ensemble de ces outils permettra de caractériser les réarrangements fonctionnels important dans des assemblages solubles de grandes tailles impliqués dans le contrôle qualité des protéines (Chaperones, protéasomes, exo-peptidases, ?). Les techniques développées nous apporteront des informations structurales et cinétiques, sur la reconnaissance du substrat, le trafic du substrat au c?ur de la particule, la catalyse et la libération des produits.