Exploration de la catalyse enzymatique par cristallographie fonctionnelle résolue en temps – Catal-X

Le projet Catal-X se penche sur l’étude des événements dynamiques et transitoires survenant pendant le processus catalytique des enzymes. Ces événements restent difficiles à prédire avec l’intelligence artificielle ou à visualiser par cryo-EM. La cristallographie résolue en temps demeure donc une approche privilégiée pour capturer, entre autres, des intermédiaires moléculaires sur une large gamme d'échelles de temps. Jusqu'à présent, les systèmes activés par la lumière ont été le principal objet de ces études car ils sont facilement déclenchés par des impulsions laser. Cependant, l’étude d'autres réactions catalytiques (indépendantes de la lumière) reste difficile en raison des complications liées à la façon de faire diffuser les ligands d’intérêts dans les cristaux. Bien que les méthodes de cristallographie sérielle basées sur le mélange in situ aient fait leurs preuves, elles demeurent complexes à mettre en œuvre. Catal-X a pour objectif la validation d’une nouvelle méthode permettant de réaliser des expériences de cristallographie résolue à température ambiante ou physiologique, en se concentrant sur quatre enzymes clés ayant un fort impact sociétal. Le projet tire parti d'un injecteur de nano volumes qui sera utilisé pour déposer des solutions de substrat/cofacteur sur des monocristaux de protéine durant l’enregistrement des données de diffraction. Des échelles de temps allant de la milliseconde à la minute seront explorées pour obtenir des images détaillées et précises des mécanismes catalytiques. Catal-X contribuera à démocratiser les études fonctionnelles résolues en temps par cristallographie aux rayons X.