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GDR 2478

LISM  IMM  CNRS

University of the Mediterranean

The group research themes all concern the interactions between peptides and proteins within biological membranes. The assembly and organisation of membrane proteins is a multi-scale process. At the smallest scale the interactions of the surface atoms of membrane embedded helices with other atoms determine their surface chemistry and their interactions with their environment. At a larger scale we study the structure and folding of membrane proteins. Finally at an even larger scale membrane proteins organise themselves in specific membrane domains.

The group has two specificities in its approach, the coupling of several experimental approaches and the study at multiple scales. The first of our specificities is the close coupling between experimental measurements and theoretical calculations. We try to better understand our results and measurements by apropriate calculations and thus obtain suplementary information or better understand any tests necessary to prove our hypotheses.

Our results and projects are organised in sections corresponding to the three scales mentioned above. First we study interactions between transmembrane helices and between an helix and its environment in an attept to understand the physical chemistry that causes certain transmembrane helices to stick together. Second at a larger scale we investigate membrane protein structure and try to decypher the code that links sequence to structure. Finally we investigate the large scale organisation of membranes to describe the structure of the whole membrane and the rules that determine its properties.

Les thématiques de recherche de l'équipe s'organisent autour des interactions entre les protéines et les peptides insérés dans les membranes biologiques. L'assemblage et l’organisation des protéines membranaires est un processus à multiples niveaux. A petite échelle, les interactions entre les atomes de la surface des hélices transmembranaires avec d'autres atomes déterminent la chimie de leur surface et leurs interactions avec leur environnement. A plus grande échelle la structuration et le repliement des protéines membranaires interviennent. A une échelle encore plus grande ces protéines s'organisent dans des domaines spécifiques de la membrane.

L'équipe a deux atouts particuliers dans ces travaux, le couplage de plusieurs approches différentes et l'étude de plusieurs échelles différentes. La première de nos spécificités est un couplage étroit entre mesures expérimentales et calculs théoriques. Nous essayons de mieux comprendre les résultats de nos mesures par des calculs apropriés et ainsi d'obtenir des informations suplémentaires ou de mieux comprendre les tests nécessaires pour valider nos hypothèses.

Nos résultats et projets sont organisés en trois chapitres qui correspondent aux trois niveaux d'organisation décrits ci-dessus. Le premier concerne les résultats obtenus sur les interactions entre hélices transmembranaires et entre hélice et environnement afin de comprendre la physicochimie qui amène certaines hélices à s'accrocher ensemble. Le deuxième s'intéresse aux structures des protéines membranaires et nous tentons de décrypter le code liant séquence et structure. Le dernier chapitre concerne l'organisation des membranes à grande échelle afin de décrire la structure de la membrane entière ainsi que les règles qui contrôlent ses propriètés.