Dynamique fonctionnelle des protéines
Personnel:
Michel Sliwa
Marten Vos
Post-doc:
Amira Gharbi
Thèmes de recherche:
Le fonctionnement des protéines dépend de leur capacité à adopter des configurations distinctes de façon efficace. Nos recherches portent sur la dynamique interne associée à ces changements spécifiques, en particulier dans des protéines impliquées dans la catalyse enzymatique et la transduction du signal. Les changements les plus rapides et les plus spécifiques s'effectuent sur l'échelle des vibrations internes de la protéine. Ainsi, nous utilisons et nous développons des techniques de spectroscopie femtoseconde afin de sonder ces mouvements en temps réel. Nous tentons de comprendre la dynamique au niveau moléculaire de façon détaillée en combinant des études expérimentales et des simulations de dynamique moléculaire.
Ces études reposent sur le déclenchement de la dynamique des protéines par des impulsions brèves de lumière visible. Nous étudions donc des systèmes contenant des chromophores, notamment la flavine, l'hème, le centre Fe-S, le rétinal, le caroténoïde et des chromophores constitués d'acides aminés modifiés post-traductionnellement.
Les projets actuels incluent:
Le mécanisme photocatalytique du flavoenzyme Fatty Acid Photodecarboxylase (FAP).
Le mécanisme et les applications potentielles de la photo-dissociation du complexe de transfert de charge entre la flavoproteine MSOX et son inhibiteur MTA (ANR PHOTOCT, 2024-2027).
Le mécanisme de signalisation de l' Orange Carotenoid Protein (OCP) (ANR DynOCP)
La photocommutation de la protéine rétinale Archearhodopsin-3 (ANR UltrAerchea)
Le mecanisme des reversibly switchable fluorescence proteins
En grande partie, le développement de ces travaux s'effectue en synergie avec d'autres thèmes du laboratoire, en particulier "Mécanismes moléculaires adaptatifs dans des systèmes microbiens" et la "Spectroscopie et contrôle cohérents dans des systèmes biologiques ", ainsi que des collaborations externes.
Photocycle de Fatty Acid Photodecarboxylase (FAP). Voire Sorigué, D. et al, (2021) Science 372, eabd5687
Photo-commutation dans le complexe MSOX-MTA. Voire Zhuang, B. & Vos, M.H. (2022) J. Am. Chem. Soc. 144, 11569-11573
Publications récentes selectionnées:
Aleksandrov, A., Bonvalet, A., Müller, P., Sorigué, D., Beisson, F., Antonucci, L., Solinas, X., Joffre, M. & Vos, M.H. (2024) Catalytic Mechanism of Fatty Acid Photodecarboxylase: on the Detection and Stability of the Initial Carbonyloxy Radical Intermediate, Ang. Chem. Int. Ed. 63, e202401376
Zhuang, B., Liebl, U. & Vos, M.H. (2022) Flavoprotein photochemistry: fundamental processes and photocatalytic perspectives, J. Phys. Chem. B 126, 3199-3207