Plateforme de biologie structurale intégrée de Marseille (PBSIM)

La plateforme PBSIM du laboratoire Architecture et fonction des macromolécules biologiques (AFMB) s’articule autour de six axes couvrant l’ensemble des étapes permettant d’accéder à la fonction et à la structure tridimensionnelle des protéines à partir des gènes correspondants.

Elle est composée d’un service robotisé de clonage, d’expression dans E. coli et de purification de protéines à haut débit, d’un service de sélection et production de nanobodies et d’un service d’expression de protéines recombinantes en cellules de mammifères ou d’insectes. Ces services sont en lien direct avec les plateaux dédiés à la caractérisation biophysique et à la détermination de structures tridimensionnelles par cristallographie ou (cryo)microscopie électronique (cryo-EM).

La plateforme est un nœud de l’infrastructure nationale pour la biologie structurale intégrative (FRISBI), dont l’une des missions est de promouvoir le transfert de technologies entre les industriels et les laboratoires académiques pour des développements technologiques et certaines applications thérapeutiques.

Expertises et services

• Production et purification de protéines en systèmes procaryotes et eucaryotes,
• Sélection et production de nanobodies,
• Caractérisation biophysique et des interactions moléculaires,
• Cristallogenèse et diffraction aux rayons X,
• Microscopie électronique.

Moyens et équipements

Production et purification de protéines :

• Appareils de PCR,
• Incubateurs-agitateurs Infors,
• Equipement d’électrophorèse capillaire LabChip GXII PerkinElmer,
• Laboratoires L2 pour la culture de cellules mammifères,
• Incubateur à CO₂,
• Chambre froide avec système AKTAxpress GE Healthcare,
• Robot multibras Tecan EVO 200 avec tête de 96 cônes,
• Lecteur de plaque PHERAstar BMG Labtech.

Caractérisation biophysique et interactions moléculaires :

• Microcalorimétrie (ITC) : MicroCal iTC200,
• Thermophorèse à micro-échelle (MST) : Monolith NT.115,
• Chromatographie d’exclusion de taille avec diffusion de lumière multi-angle et réfractométrie (SEC-MALS) : UHPLC Thermo DAWN 8+ avec détecteur Optilab Wyatt,
• Interférométrie (BLI) : Octet RED96 et Blitz,
• Dichroïsme circulaire (CD) : Jasco-810,
• Dénaturation thermique : CFX Connect,
• Chromatographie d’exclusion de taille avec détection par fluorescence (FSEC) : HPLC Dionex,
• Nanofluorimétrie à balayage différentiel (nanoDSF) : Tycho NanoTemper,
• Diffusion dynamique de la lumière (DLS) : Zetasizer Malvern Panalytical.

Cristallogenèse et diffraction aux rayons X :

• Robot de cristallisation Mosquito,
• Robot Tecan EVO 100,
• Robot de visualisation Rock Imager Formulatrix à 4°C et 20°C,
• Chambre tempérée à 20°C,
• Générateur de rayons X de type microfoyer à tube scellé Primux 100 Cu,
• Détecteurs de rayons X à plaque sensible Mar345,
• Cryostat Oxford.

Microscopie électronique :

• Microscope FEI Tecnai 12 G2 120 kV avec caméras CCD Veleta et K2 Gatan,
• Système de vitrification de grilles Leica EM GP,
• Appareil de nettoyage de grilles Quorum GloQube Plus,
• 2 clusters de calcul.

Comment soumettre un projet ?

La plateforme PBSIM est ouverte aux laboratoires académiques et aux entreprises pour des prestations de service ou une utilisation des équipements en autonomie. Les demandes d’accès peuvent être déposées sur le site de l’infrastructures FRISBI ou envoyées directement à la plateforme à l’adresse afmb-ibisa@univ-amu.fr. Les projets sont évalués par un comité de sélection. Pour les projets complexes et de longue durée demandant une intégration de plusieurs techniques et approches, une coopération scientifique peut être mise en place.

Exemple d'utilisation

Une nouvelle famille de LPMOs ouvre la voie à l’innovation en bioraffinerie

L’équipe de Jean-Guy Berrin au laboratoire Biodiversité et biotechnologie fongiques (BBF) s’attache à élucider la fonction biologique d’enzymes fongiques nouvellement identifiées par la combinaison d’études omiques, moléculaires, biochimiques et structurales. L’objectif est de caractériser et d’intégrer dans des procédés de bioraffinerie des biocatalyseurs fongiques dégradant efficacement les polysaccharides pariétaux récalcitrants.

Les chercheurs ont fait appel à la plateforme PBSIM pour la caractérisation structurale d’une monooxygénase polysaccharidique lytique (LPMO) du champignon de la pourriture blanche Pycnoporus coccineus, représentant le prototype d’une nouvelle famille d’enzymes dans la base de données CAZy. Les ingénieurs de la plateforme ont réalisé la caractérisation biophysique de cette LPMO par microcalorimétrie (ITC), cristallogenèse et cristallographie. Les résultats obtenus ont contribué à décrypter les mécanismes moléculaires par lesquels cette nouvelle famille d’enzymes produite par des champignons dégradeurs de bois facilite la dégradation du xylane, un polysaccharide particulièrement récalcitrant sur les parois végétales.

Pour en savoir plus : Couturier M. et al (2018). Lytic xylan oxidases from wood-decay fungi unlock biomass degradation. Nature Chemical Biology, 14:306-310.

Contact

PBSIM
AFMB, UMR7257
Campus de Luminy, Case 932
163 avenue de Luminy
13288 Marseille Cedex 9
Région : Provence-Alpes-Côte d'Azur+33 (0)4 91 82 55 82
afmb-ibisa@univ-amu.fr
Site de la plateforme

THÉMATIQUES : Biologie structurale, biophysique, biochimie

RESPONSABLES SCIENTIFIQUES :
Juan Reguera

RESPONSABLES TECHNIQUES :
Renaud Vincentelli

TUTELLES : Aix-Marseille Université, CNRS

INFRASTRUCTURES NATIONALES : FRISBI

LABELLISATION IBiSA : 2009

MOTS CLÉS : Biologie structurale intégrée, Production de protéines, Purification de protéines, Caractérisation biophysique, Interactions moléculaires, Cristallogenèse, Diffraction aux rayons X, Microscopie électronique, Structures 3D, Nanobodies

Fiche mise à jour en 2021

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