Structural and Synthetic Biology, Enzymology, and Applications of Megaenzymes
Responsables : Kira WEISSMAN et Arnaud GRUEZ
Les recherches de l’équipe S2BEAM sont menées dans le domaine des mégaenzymes appelées polykétides synthases (PKS) et leurs hybrides avec des synthétases de peptides nonribosomaux (NRPS), qui participent à la biosynthèse dans les bactéries et les champignons de métabolites spécialisés de grande valeur clinique. Notre objectif principal est d’établir des relations structure-fonction détaillées pour ces enzymes et les protéines apparentées. Les objectifs sont à terme non seulement de comprendre les processus biologiques fondamentaux, mais aussi de modifier l’activité enzymatique par ingénierie génétique afin de générer des dérivés pour des applications biomédicales et/ou biotechnologiques diverses. Notre recherche s’appuie sur des compétences multidisciplinaires alliant biologie structurale intégrative et biologie de synthèse.
Thèmes de recherche
Relations structure-fonction et génie génétique
L’objectif général consiste à comprendre les bases moléculaires des relations structure-fonction pour les PKS et des NRPS (Non Ribosomique Peptide Synthase), ainsi que les enzymes associées à ces systèmes méga-enzymes. Ces bases fournissent un cadre plus rationnel pour les futurs efforts de biologie synthétique pour la synthèse rationnelle de nouveaux métabolites secondaires d’intérêt.
Sur la base de nos expertises complémentaires Prof. K.J. Weissman, A. Gruez (biochimie et biologie structurale avec une expertise particulière en cristallographie des rayons X, diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS)), B. Chagot (biochimie et biologie structurale avec une expertise particulière en RMN), C. Jacob (biologie moléculaire et microbiologie, génie génétique), D. Mias-Lucquin et L. Pauron (modélisation et dynamiques moléculaires, bioinformatique structurale), et S. Collin (biologie moléculaire, production et purification de protéines), nous avons développé une approche multidisciplinaire puissante pour l’étude des mécanismes complexes de synthèse de métabolites d’intérêt (antibiotique par exemple) par les PKS et NRPS. Ces connaissances ouvrent la voie à la modification des voies métaboliques à façon, en modifiant les génomes bactériens par la technologie CRISPR–Cas9 par exemple.
Notre travail dans ce domaine est renforcé et étendu par un nombre important de collaborations locales, nationales et internationale
Membres de l’équipe
Principales publications
Financements
