Réseaux d'ADN origami pour faciliter l'imagerie Cryo-EM des protéines membranaires – REDIRECT

La nanotechnologie ADN origami qui utilise l’auto-assemblage de molécules d’ADN, est devenue une technique de choix pour concevoir de manière rationnelle des nanostructures de géométries complexes. Dans ce projet, nous proposons d'employer l'origami d'ADN pour développer une nouvelle méthode qui aide à contourner les limites de préparation d'échantillons en Cryo-microscopie électronique (Cryo-EM). Nous proposons de concevoir un réseau ordonné en deux-dimensions (2D) d'ADN origami qui est stable en solution et de taille micrométrique pour couvrir les trous du film de carbone des grilles cryo-EM. La fonction chimique du réseau d'ADN peut être modifiée comme souhaité pour attacher de manière spécifique la biomolécule d'intérêt. Ce support d’ADN sert de matrice d’affinité pour créer un réseau dense de particules bien distribuées en les attachant de manière orientée sur des sites spécifiques. Cette méthode faciliterait la préparation des échantillons Cryo-EM. Particulièrement pour les protéines membranaires en contournant les inconvénients communs liés à leurs préparations (e.g., interaction à l’interface air-eau, agrégation, faibles concentrations de protéines). Nous appliquerons cette méthode pour élucider les structures des transporteurs d'efflux, qui sont devenus un problème de santé publique mondial car ils mettent en danger l'efficacité des thérapies antibactériennes. Le projet sera mené au sein de l’équipe « Signalisation et transport membranaire » (CiTCoM, CNRS, Université Paris Cité). Le PI bénéficiera de l’expertise de l’équipe dans l’étude des protéines membranaires et apportera son expertise dans la création d'objets sophistiqués à base d'ADN comme une approche innovante pour améliorer et faciliter la préparation des échantillons cryo-EM et des études structurales. Récemment, par une caractérisation Cryo-EM, nous avons confirmé la formation d’un large réseau 2D d'ADN origami. En combinant cette approche à des outils innovants d'ingénierie de protéines, notre objectif est d'élucider la base structurale des transporteurs d’efflux et de fournir de nouvelles informations sur leurs fonctionnements afin d'élaborer de nouvelles approches pour luter contre l’antibiorésistance.