Jurgen Sygusch
Analyse structurale des macromolécules et signalisation cellulaire
Portrait
Expertise de recherche
Thèmes
- Analyse structurale des macromolécules
- Signalisation cellulaire
Fonction de l’architecture moléculaire en catalyse enzymatique, interactions macromoléculaires et conception des inhibiteurs
Afin de comprendre le fonctionnement des protéines et enzymes au niveau moléculaire, et de pouvoir appliquer cette connaissance aux traitements de maladies, nous nous sommes penchés sur des macromolécules impliquées dans le métabolisme et dans les mécanismes de défense des plantes.
La voie de la glycolyse, centrale chez tous les organismes vivants, converti le glucose en intermédiaires métaboliques qui fournissent de l’énergie sous forme d’ATP afin de permettre les fonctions cellulaires. L’enzyme glycolytique qui a concentré beaucoup de nos efforts est la fructose 1,6-bisphosphate aldolase. Cette aldolase catalyse le clivage d’un lien C-C très spécifique, une réaction considérée comme étant difficile à accomplir en chimie organique. L’aldolase s’est avérée être une source inépuisable de connaissances fondamentales sur la façon dont les enzymes sont capables d’exécuter leurs fonctions catalytiques, et a permis d’ouvrir de nouvelles perspectives sur le rôle de la glycolyse dans divers mécanismes cellulaires. Nous nous sommes intéressés en particulier au comportement de cette enzyme dans différentes maladies qui présentent toutes une utilisation du glucose considérable; le cancer, certaines infections protozoaires (la malaria, la maladie du sommeil, la leishmaniose) et le diabète de type II en sont des exemples. La conception des inhibiteurs contre cette enzyme cible nous permettra d’envisager une nouvelle approche thérapeutique contre ces maladies. Lors de la glycolyse, des métaboliques secondaires et surtout toxiques sont générés; ces derniers sont capables de modifications de protéines cellulaires, modifications liées à certaines pathologies comme le diabète. Des enzymes de déglycation, à même de défaire ce type de modifications au niveau moléculaire, existent et sont actuellement étudiées.
En parallèle, nous nous intéressons à des enzymes capables de cliver le même lien C-C et également d’agir sur des substrats très similaires mais néanmoins présentant des différences géométriques au niveau du lien clivé. La compréhension du mécanisme de cette reconnaissance et de ce clivage qui semblent moins spécifiques, ouvrirait la voie à un contrôle de la virulence bactérienne.
Une facette plus récente de notre recherche a été la liaison à l’ADN des facteurs de transcription des plantes, liaison qui permet d’améliorer leur résistance aux maladies.
Les techniques utilisées au sein de notre laboratoire afin d’explorer la structure du vivant au niveau moléculaire sont la cristallographie de protéines, la dynamique moléculaire, et l’enzymologie. Depuis plusieurs années, nous essayons par ailleurs d’appliquer les avantages de la microgravité à la croissance de cristaux protéiques afin d’être en mesure de contourner ce facteur limitant des études cristallographiques. Le clonage de gènes, l’expression et la purification de protéines, la mutagénèse dirigée, l’enzymologie, la bioinformatique et la culture cellulaire sont aussi des outils de recherche quotidiennement utilisés dans le cadre de notre recherche.
Affiliations et responsabilités
Enseignement et encadrement
Enseignement
Cours siglés (session en cours uniquement)
Programmes
Encadrement
Thèses et mémoires dirigés (dépôt institutionnel Papyrus)
Mechanism of N-Type Inactivation in Shaker Potassium Channels
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Studying biological assembly of ion channel complexes
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Fructose-1,6-bisphosphate aldolase de classe II : aspects structural et dynamique dans le mécanisme réactionnel
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Structure-function studies of class I aldolases - exploring novel activities : mechanism, moonlighting, and inhibition
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
La tagatose-1,6-bisphosphate aldolase et la fructose-1,6-bisphosphate aldolase de classe I : mécanisme et stéréospécificité
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Étude structuro-fonctionnelle de SecP43 et caractérisation de ses interactions avec SepSecS et l’ARNtSec in vitro
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Étude structurale du mode de liaison des protéines Whirly de plantes à l’ADN monocaténaire
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Étude structure-fonction des fructose-1,6-bisphosphate aldolases métallo-dépendantes : mécanisme catalytique et développement d’antimicrobiens
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Caractérisation structurale et fonctionnelle des interactions impliquant TFIIH et la machinerie de réparation de l’ADN
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Étude structurale de la fructoselysine 6-kinase d’Escherichia coli : reconnaissance de substrats et mécanisme enzymatique
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Structure d'une tagatose-1,6-bisphosphate aldolase de classe I : étude d'une apparente perte de stéréospécificité
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Multifonctionnalité de l'aldolase glycolytique : mécanisme catalytique et interaction avec un peptide de la protéine du syndrome Wiskott-Aldrich
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Intermédiaires réactionnels de la fructose-1,6-biphosphate aldolase de Leishmania mexicana : comparaison avec l'enzyme de mammifère et recrutement de la région C-terminale
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
La fructose-1,6-bisphosphate aldolase de Thermus aquaticus : séquence du gène, caractérisation et cristallisation de la protéine surexprimée
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Structure d'un intermédiaire réactionnel covalent de la 2-kéto-3-déosxy-6-phosphogluconate aldolase d'E.coli à une résolution de 1.95Å
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
Détermination du mécanisme catalytique de l'aldolase du muscle de lapin recombinante à partir de l'étude structurale et cinétique de certains de ses mutants
Cycle : Doctorat
Diplôme obtenu : Ph. D.
Projets
Projets de recherche
Structural investigation of reaction intermediates in glycolytic aldolases
Supplément COVID-19 CRSNG_Structural investigation of reaction intermediates in glycolytic aldolases
Groupe d'étude des protéines membranaires (GEPROM) Cryo-electron microscopy of the bacterial membrane complexes TriABC and MmpL3
MmpL3 assays and structure
ROBOT FOR LIPIDIC CUBIC PHASE (LCP) CRYSTALLIZATION OF MEMBRANE PROTEINS
Training program in cellular dynamics of macromolecular complexes
STRUCTURAL INVESTIGATION OF REACTION INTERMEDIATES IN GLYCOLYTIC ALDOLASES
LOW-VOLUME ITC FOR INVESTIGATING BIOMOLECULAR INTERACTIONS
STRUCTURAL INVESTIGATION OF REACTION INTERMEDIATES IN GLYCOLYTIC ALDOLASES
PROTEIN SECRETION AND INTRACELLULAR SURVIVAL BY TOXOPLASMA
MACROMOLECULAR CRYSTALLIZATION FACILITY
Rayonnement
Publications et communications
Publications
- Pour consulter les publications du Dr. Jurgen Sygusch : http://esilrch1.esi.umontreal.ca/~syguschj/publication.html
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