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Équipe Biologie des Métaux



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Publié le 23 octobre 2019


Responsable

 
 Isabelle Michaud-Soret
Laboratoire Chimie et Biologie des Métaux
CEA-Grenoble
17 avenue des Martyrs
38 054 Grenoble cedex 09
Tel. : (33) 4 38 78 99 40

Secrétariat :
Tel : (33) 4 38 78 40 95
Fax : (33) 4 38 78 54 87

Membres de l'équipe

Permanents :
Mohamed Benharouga (maître de conférence à l’UGA)
Patrice Catty (chercheur CEA, directeur adjoint du LCBM)
Peggy Charbonnier (technicienne supérieure CEA)
Mireille Chevallet (ingénieur CEA)
Martine Cuillel (chercheuse Inserm)
Aurélien Deniaud (maître de conférence à l’UGA)
Laurence Macari (technicienne supérieure CNRS)
Isabelle Michaud-Soret (chercheur CNRS, responsable d’équipe)
Roger Miras (technicien supérieur CEA)
Julien Pérard (ingénieur CNRS)

De gauche à droite :
debout : Mohamed Ould Abeih, Julien Pérard, Laurence Macari, Mireille Chevallet, Sophie Terrone, Elisabeth Mintz, Roger Miras, Peggy Charbonnier, Mohamed Benharouga, Isabelle Michaud-Soret, Patrice Catty, Mathilde Aubry,
accroupis : Marina Bert, Khémary Um, Aynur Ahmadova, Chloé Leprêtre, Martine Cuillel, Julia Achard,
Médaillon : Alexandre Bouron, Aurélien Deniaud, Giulia Véronesi, Isabelle Worms, Thomas Gallon, Sylvain Chauvet, Amal Kouadri.

Personnels non permanents antérieurs (2011-2013)
Addis Abébé : M2 2013
Geoffrey Bailleul : licence-pro 1er semestre 2011
Aurélie Biurrarena : M1 2011
Sylvain Chauvet : Thèse soutenance décembre 2012
Cheickna Cissé : Thèse soutenance 19 janvier 2012
Flora Clément : M1 2012
Mariam El Khatib : M1 et M2 2012-2013
Caroline Fauquant-Pecqueur : CDD chercheur mars 2011-septembre 2012
Sandra Galop : Thèse 2012
Julien Gibon : Thèse soutenance septembre 2011
Amélie Harel : licence-pro 1er semestre 2012 puis CDD technicienne
Elaine Hilario de Souza : Thèse Brésil mai 2012- mars 2013
Louis Jarvis : stage USA 2013
Anzéliha Kurt : M1 2013
Bénédicte Lafumat: M1 2012
Clément Levin : M1 2011
Sophie Mathieu : post-doc mars 2011-mars2013
Anne-Noëlle Petit : post-doc juillet 2010-decembre2010
Camille Sageot : stage ingénieur 2013
Wael Traboulsi : M1 2012
Julia Achard (M1)
Aynur Ahamadova (post-doc)
Mathilde Aubry (M1)
Marina Bert (M2)
Sylvain Chauvet (CDD post-doc)
Thomas Gallon (CDD ingénieur)
Amal Kouadri (thèse oct 2014-2018)
Chloé Leprêtre (L3 Pro)
Mohamed Ould Abeih (post-doc )
Emeline Saudron (thèse co-dirigée)
Sophie Terrone (M1)
Khémary Um (CDD technicienne)
Giulia Véronesi (CDD chercheurs)
Isabelle Worms (CDD post-doc)
Présentation

L'équipe “Biologie des Métaux (BioMet)” s'intéresse aux mécanismes moléculaires et cellulaires procaryotes et eucaryotes responsables du trafic, du stockage et de la régulation de certains métaux (dont le cuivre, le fer et le zinc), c'est-à-dire à l'homéostasie de ces métaux.

 Notre équipe se consacre à l'étude de la détoxication et de l'homéostasie des métaux suivants : le cadmium, le calcium, le cuivre, le fer, le zinc, le cobalt et le nickel. Alors que le cadmium est purement toxique, les autres éléments sont essentiels aux fonctions du Vivant mais peuvent, notamment en cas de carence ou d'excès, compromettre la survie cellulaire. Les cations sont pris en charge par un ensemble de biomolécules contrôlant leur détection, leur transport, leur biodisponibilité et, éventuellement, leur stockage intracellulaire. L'homéostasie cellulaire de ces métaux est donc finement régulée au niveau de l'expression des gènes et de la synthèse protéique.

L'équipe BioMet étudie plusieurs protéines qui lient les cations métalliques et les transfèrent vers le/du/ou à travers le cytosol ou délivrent ces éléments à des métalloprotéines données dont certaines interagissent avec l'ADN ou l'ARN pour réguler l'expression des gènes ou la synthèse protéique.

 Dans ce cadre, nous nous intéressons à plusieurs protéines membranaires dont la fonction est de transporter des ions cuivreux pour l'une, l'ion chlorure pour l'autre, et dont le dysfonctionnement est responsable de maladies graves chez l'homme, la maladie de Wilson et la mucoviscidose. Notre intérêt se porte aussi sur d'autres protéines membranaires responsables du transport de métaux (canaux de type TRP comme TPRC6 et TRPM7, ATPase de type P). De plus une partie de nos thématiques concerne la régulation et la détection des homéostasies métalliques par des régulateurs transcriptionnels bactériens et traductionnels eucaryotes impliqués dans le contrôle de l'homéostasie du fer et du nickel. Étudier ces systèmes de régulation, en particulier dans des situations de stress (métalliques, oxydants ou par exemple associés à l'exposition à des nanoparticules ou autres molécules chimiques) nous intéresse tout particulièrement afin de comprendre les perturbations métaboliques engendrées comme par exemple les maladies neurodégénératives.

Nos sujets de recherche sont essentiellement fondamentaux puisqu'il s'agit de mieux comprendre les mécanismes qui régulent la concentration intracellulaire des métaux cités et la localisation intracellulaire de transporteurs membranaires. Les résultats de nos travaux sont essentiels à la compréhension cellulaire et moléculaire de pathologies associées à des dysfonctionnements de l'homéostasie des métaux. Ils peuvent également servir à identifier de nouvelles cibles visant à combattre la virulence de bactéries pathogènes. Cependant, certains sujets de recherche concernent des aspects plus finalisés comme la recherche d'antibactériens ciblant un régulateur de l'homéostasie du fer ou l'étude de chélateurs permettant l'élimination de l'accumulation de cuivre, l'effet d'un médicament antidépresseur sur l'homéostasie cérébrale du zinc ou des études de nanotoxicologie.


Nos axes de recherche visent à comprendre :

• le mécanisme du transport de métaux lourds (Cd2+, Co2+, Cu+) par les ATPases-P1 et des pompes d'efflux
• le convoyage du Cu+ vers la voie sécrétoire et l'élimination du Cu+ en excès à l'aide de chélateurs spécifiques
• le trafic intracellulaire de transporteurs membranaires - adressage, changement de localisation, dégradation (maladies génétiques humaines Wilson et mucoviscidose)
• les mécanismes des régulations croisées des protéines Fur et NikR, métallorégulateurs transcriptionnels bactériens, et leur implication dans la virulence de bactéries pathogènes (recherche d'inhibiteurs antiFUR à visée antibactérienne)
• le transport transmembranaire et le stockage du zinc dans les neurones, notamment les canaux cationiques TRPC6
• les perturbations de l'homéostasie du fer et leurs conséquences chez les eucaryotes
• les interférences entre les nanoparticules métalliques et l'homéostasie des métaux (projet transversal du LCBM impliquant plusieurs équipes).

 Mots clés

Métaux - cellules - homéostasie - détoxication - membranes - transporteurs - trafic intracellulaire - dégradation - protéines - diffusion de lumière - sites de fixation - métallorégulateur - bioinorganique - régulation de l'expression - coordination - sélectivité ionique - maladie de Wilson - mucoviscidose-canaux TRP.

Techniques

Biologie moléculaire - mutagenèse dirigée - expression hétérologue dans divers systèmes (bactéries, levures, cellules d'insectes et de mammifères) - culture cellulaire primaires ou non- purification de protéines - biochimie - chimie des protéines - marquage - spectroscopies d'absorption, fluorescence, dichroïsme circulaire - enzymologie - radio-marquage métabolique (pulse chase) - imagerie cellulaire - électrophysiologie.

Collaborations

- locales : CEA-iRTSV, CEA-INAC, CEA-IBS, ESRF, EFS, CHU-DBI, CHU-Pneumologie, IAB, GIN, UJF-DCM, UJF-DPM

- nationales : ENS (Lyon), INSERM-UMR-S 757 (Orsay), CNRS UMR 7178 (Strasbourg), Institut du thorax (Nantes), CEA-iBiTec-S (Saclay), CEA-iBEB (Cadarache), CEA-iRCM (Fontenay)

- internationales : 15 en Europe (5 Allemagne, 2 Grèce, 1 Italie, 1 Norvège, 2 Portugal, 2 Suisse, 2 Royaume-Unis), 5 en Amérique (1 Brésil, 2 Canada, 2 USA), 1 en Asie (Japon)