Étudier la structure des macromolécules de manière plus simple et plus accessible
Les recherches soutenues par le projet ARISE, financé par l’UE, ont débouché sur une nouvelle méthode de cristallographie en série in situ pour l’étude de la structure des macromolécules. Décrite dans un article publié dans la revue «IUCrJ», la méthode est maintenant utilisée à ID23-2, une ligne de faisceau microfocus pour la cristallographie macromoléculaire exploitée conjointement par le coordinateur ARISE, le Laboratoire européen de biologie moléculaire (LEBM), en Allemagne, et l’installation européenne de rayonnement synchrotron, en France. Nicolas Foos, membre du LEBM Grenoble et premier auteur de l’étude, fait partie de la première génération de scientifiques formés dans le cadre du projet ARISE. Les boursiers participants bénéficient d’une formation à la gestion des infrastructures de recherche, d’un soutien professionnel et de la possibilité de travailler sur tout projet de développement technologique qui les intéresse. Dans un entretien publié sur le site web du LEBM, Nicolas Foos décrit la nouvelle méthode. «La principale caractéristique de cette méthode est qu’elle fonctionne directement à partir de la plaque de cristallisation», explique-t-il. «Une plaque de cristallisation peut comporter en moyenne 96 puits (très petits trous), chacun contenant trois minuscules gouttes de protéine cristallisée. La récolte de ces cristaux pour n’en trouver que quelques-uns – ce qui est l’approche habituelle – est fastidieuse et prend beaucoup de temps. Au lieu de ne récolter que les cristaux les plus beaux, les expériences in situ consistent à les cribler directement dans la plaque de cristallisation et à obtenir les données à partir de là. Cependant, ce type d’expérience n’était pas considéré comme une méthode accessible pour un usage quotidien.» S’appuyant sur des instruments offrant une excellente précision de mouvement et de collecte des données, la nouvelle technique est simple et efficace. «Une fois que vous disposez des bons outils, vous avez besoin de l’interface appropriée pour les utiliser de la meilleure façon possible», note Nicolas Foos. «Pour garantir une méthode fiable, précise et bien contrôlée, nous avons développé une interface utilisateur adaptée aux besoins de l’utilisateur.»
Les avantages de la méthode
La nouvelle méthode crée un raccourci dans le flux de travail habituel de détermination de la structure, rendant les expériences in situ simples et efficaces. Le processus de détermination de la structure est ainsi moins coûteux et prend moins de temps. En outre, l’application de la méthode à des projets de découverte de médicaments permettrait de mener des expériences à température ambiante, les composés pouvant être criblés directement sur la plaque. Selon le chercheur, la possibilité d’étudier les cibles dans leur état naturel permettra d’améliorer la qualité et la fiabilité du résultat final. Nicolas Foos ajoute: «En allant plus loin, nous ouvrons également de nouvelles possibilités pour automatiser encore davantage les flux de travail expérimentaux. Nous pourrions bientôt assister à la mise au point d’un pipeline "de la plaque au modèle 3D", sans intervention humaine, ce qui, à mon avis, devrait être l’objectif ultime». Le projet ARISE (Career Accelerator for Research Infrastructure Scientists) se termine en avril 2027. Pour plus d’informations, veuillez consulter: page web du projet ARISE
Mots‑clés
ARISE, cristallographie, macromolécule, plaque de cristallisation, détermination de la structure
