Stage Master

L’information structurale des complexes biologiques non-covalents est actuellement l’un des défis majeurs des scientifiques. Depuis quelques années, de nouvelles approches sont développées en parallèle, en complément ou en interaction avec les techniques d’analyse structurale classiques telles que la diffraction aux rayons X, la RMN ou encore la cryo-microscopie électronique. Parmi ces approches, la spectrométrie de masse et la spectroscopie infra-rouge démontrent un potentiel puissant pour caractériser des complexes biologiques en solution et obtenir des informations structurales majeures pour nous guider vers la génération d’un modèle structural le plus proche possible de l’état physiologique in vivo. Alors que les efforts dans ce domaine s’intensifient, le cas particulier de l’étude des systèmes protéiques membranaires reste un processus difficile et un challenge analytique. Ceci est dû à la grande difficulté à solubiliser les protéines transmembranaires (nécessité d’utiliser des agents de solubilisation souvent non compatibles avec la plupart des techniques biophysiques de caractérisation) et également à reproduire expérimentalement les conditions biophysiques des membranes biologiques quand on purifie ou analyse ces protéines membranaires.

C’est dans ce cadre que se situe notre projet qui vise à l’étude de la Na+NADH :quinone réductase (Na+-NQR) de Vibrio Cholerae. Cette protéine membranaire est une pompe à sodium située dans les bactéries pathogènes, analogue du complexe I de la chaîne respiratoire. La spectrométrie de masse couplée à un pontage chimique covalent et la spectroscopie infra-rouge moyen et lointain seront optimisées puis confrontées afin d’affiner les informations structurales déjà à notre disposition, déterminer si l’activité catalytique de cette protéine repose sur des changements conformationnels et tenter de visualiser ces mouvements structuraux. L’identification des zones pontées et donc proches spacialement se fera par une approche d’analyse protéomique bottom-up suivie d’une validation par des logiciels d’interprétation dédiés au pontage chimique.
Ce stage s’effectuera dans le cadre d’une collaboration entre les laboratoires de Bioélectrochimie et Spectroscopie et de Spectrométrie de Masse des Interactions des Systèmes (UMR7140).