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Integrated Structural Biology Grenoble

ESPRIT

Introduction

Il n’est pas rare de travailler sur des protéines ayant très peu d’informations précises sur leurs éventuels domaines en biologie structurale. Il est difficile de concevoir des constructions exprimées et soluble avec des rendements conséquents lorsque la protéine entière ne peut être exprimée ou encore sur une approche focalisée sur les domaines. Certaines protéines ne partagent aucune similitude avec d’autres, ce qui entrave l’identification de domaines par alignements de séquences multiple. Souvent, des annotations sur des caractères fonctionnels existent (mutagénèse, délétions) mais malheureusement ces régions ne permettent pas de bien définir les bornes structurales des constructions. De même, des extrémités désordonnées peuvent conduire à des infructueuses tentatives de cristallisation à partir d’une construction soluble. ESPRIT permet de maitriser ces problèmes par une banque aléatoire de concert avec un criblage à haut débit automatisé.

Presentation

Une stratégie optimale est définie à l’issue d’une discussion entre notre expertise en criblage de la plateforme et la connaissance de l ; utilisateur vis-à-vis de la protéine. La génération de la banque de constructions ainsi que le criblage s’étend sur environ 5 semaines qui impliquent potentiellement une participation de l’utilisateur sur les dernières étapes du criblage.
Du fait de cette approche singulière ainsi que du laps de temps significatif requis sur la plateforme au laboratoire, les projets académiques sont pris en charge comme des collaborations. Seules les dépenses de consommable et de maintenance du projet sont facturées. A propos des industriels, une possible alternative est convenue comme un service pour l’industriel ou les couts complets sont dans ce cas pratiqué.

Mots clefs

Expression de protéines solubles, détermination des bornes de domaines, évolution dirigée, banque de clones aléatoire

Vue d’ensemble de la technologie ESPRIT

1er étape : La banque de clones tronqués de façon aléatoire par l’exonuclease III permet de générer toutes les extrémités des bornes des domaines pour le criblage.

Truncation method

2eme étape : Jusqu’à 28000 constructions sont isolées dans des plaques 384 puits grâce a un robot « Picker-gridder »

Picking

3eme étape a : (effectue pendant la visite de l’utilisateur) les clones sont imprimes sur une membrane de nitrocellulose. Puis, ces derniers sont analyses à travers leur niveau d’expression ; et la biotynilation in vivo sert de marqueur de solubilité

Gridding

3eme étape b : Les clones présentant à la fois une expression par l’étiquette N-ter 6xHis et une solubilité par biotinylation de l’étiquette C-ter biotin acceptor peptide sont sélectionnés par fluorescence.

Array

4eme étape : 96 clones positifs sont sélectionnés grâce à une analyse statistique. Ces clones sont induits en culture liquide de 4 ml dans des plaques 24 puits suivi d’une purification NiNTA en plaque 96 puits par centrifugation. Puis les échantillons sont séparés par SDS_PAGE et enfin transférés par WB. Enfin, les protéines sont révélées par fluorescence. Cette étape permet de confirmer l’expression et la solubilité de ces clones.

SDS-PAGE gel

Les étapes 1 et 2 sont réalisées préalablement sur la plateforme avant la visite de l’utilisateur. Puis, pendant la visite, l’utilisateur peut assister aux étapes 3 et 4

Contact

Ingenieur plateforme : Philippe Mas
Responsable : Darren Hart

Equipement specifique

2 robots Kbiosystem picker-gridder
Typhoon scanner (fluorescence, autoradiographie, chemiluminescence)
HiGro incubateur pour microplaques

Acces

Les projets académiques peuvent être présentés à Instruct pour le financement des couts de consommable et de visite (voyage et hôtel). Sinon, les projets peuvent être directement facturés à l’ISBG

Cout

Les couts de consommable est dans la fourchette 1000 à 1500 euros par criblage (selon la stratégie). N’hésitez pas à nous contacter pour que nous puissions définir une stratégie ou d’éventuels options de financement

Website

https://www.structuralbiology.eu/up...

La plateforme ESPRIT est gérée et hébergée à l’EMBL et décrite ici

Publications

1. Hart DJ, Waldo GS (2013) Library methods for structural biology of challenging proteins and their complexes. Curr. Opin. Struct. Biol. 23:403–408.
2. Yumerefendi H, Desravines DC, Hart DJ (2011) Library-based methods for identification of soluble expression constructs. Methods San Diego Calif 55:38–43.
3. An Y, Yumerefendi H, Mas PJ, Chesneau A, Hart DJ (2011) ORF-selector ESPRIT : A second generation library screen for soluble protein expression employing precise open reading frame selection. J. Struct. Biol. 175:189–197.
4. An Y, Meresse P, Mas PJ, Hart DJ (2011) CoESPRIT : a library-based construct screening method for identification and expression of soluble protein complexes. PloS One 6:e16261.
5. Hart DJ, Tarendeau F (2006) Combinatorial library approaches for improving soluble protein expression in Escherichia coli. Acta Crystallogr. D Biol. Crystallogr. 62:19–26.
6. Tarendeau F, Boudet J, Guilligay D, Mas PJ, Bougault CM, Boulo S, Baudin F, Ruigrok RWH, Daigle N, Ellenberg J, Cusack S, Simorre J-P, Hart DJ (2007) Structure and nuclear import function of the C-terminal domain of influenza virus polymerase PB2 subunit. Nat. Struct. Mol. Biol. 14:229–233.
7. Nadal M, Mas PJ, Blanco AG, Arnan C, Solà M, Hart DJ, Coll M (2010) Structure and inhibition of herpesvirus DNA packaging terminase nuclease domain. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 107:16078–16083.