Plateforme de biologie structurale intégrée de Marseille (PBSIM)
Des compétences et des technologies de pointe pour élucider la structure et la fonction des macromolécules et de leurs complexes.
Plateforme de biologie structurale intégrée de Marseille (PBSIM)
Des compétences et des technologies de pointe pour élucider la structure et la fonction des macromolécules et de leurs complexes.
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 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 détermination de structures 3D par diffraction aux rayons X,
- Microscopie et cryo-microscopie électronique.
Moyens et équipements
Production et purification de protéines :
- Appareils de PCR,
- Incubateurs-agitateurs Infors pour Dell-Well,
- Equipement d’électrophorèse capillaire LabChip GXII PerkinElmer,
- Laboratoires L2 pour la culture de cellules mammifères et d'insectes,
- Compteur de cellules,
- Incubateur à CO2,
- Microscope à fluorescence inversé,
- PSM II,
- Chambre froide avec 4 systèmes AKTAxpress GE Healthcare,
- Robots multibras EVO 200 Tecan avec tête de 96 cônes,
- Lecteur de plaque PHERAstar BMG Labtech,
- Chaîne UPLC Acquity Premier couplée à un spectromètre de masse MS-MS RDa Waters.
Caractérisation biophysique et interactions moléculaires :
- Microcalorimétrie (ITC) : MicroCal iTC200 Malvern,
- Thermophorèse à micro-échelle (MST) : Monolith NT.115 NanoTemper,
- Chromatographie d’exclusion de taille avec diffusion de lumière multi-angle et réfractométrie (SEC-MALS) : UHPLC DAWN 8+ Thermo avec détecteur Optilab Wyatt,
- Interférométrie (BLI) : Octet RED96 et Blitz Sartorius,
- Dichroïsme circulaire (CD) : Jasco-810,
- Dénaturation thermique : CFX Connect Bio-Rad,
- Nanofluorimétrie à balayage différentiel (nanoDSF) : Tycho NanoTemper,
- Diffusion dynamique de la lumière (DLS) : Zetasizer Malvern.
Cristallogenèse et diffraction aux rayons X :
- Robot de cristallisation Mosquito et XTAL3,
- Robot EVO 100 Tecan,
- Robot de visualisation Rock Imager Formulatrix à 20°C,
- Chambre tempérée à 20°C,
- Matériel de diffraction aux rayons X.
Microscopie électronique :
- Microscope Glacios 200 kV avec caméra Falcon 4i et filtre d’énergie Selectris X,
- Microscope FEI Tecnai 12 G2 120 kV avec caméras CCD Veleta et K2 Gatan,
- Systèmes de vitrification de grilles Leica EM GP et Vitrobot Mark IV,
- 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 collaboration scientifique peut être mise en place.
Exemple d'utilisation
Caractérisation à haut débit de la dégradation de matières plastiques par des CAZymes
L’équipe de Marie Møller à l’Université technique du Danemark étudie la possibilité d’utiliser des enzymes pour réduire la pollution de l’environnement par les matières plastiques. Elle a fait appel à la plateforme PBSIM pour produire, purifier, déterminer l’affinité et la spécificité de domaines CBM à des substrats naturels et synthétiques, puis pour étudier l’impact de ces liaisons sur la dégradation de matières plastiques.
Un doctorant de l'équipe a réalisé un séjour de 6 semaines sur la plateforme PBSIM. Il a assisté un ingénieur pour produire et purifier plus de 1 000 CAZymes, comprenant des CBM des familles 2, 3, 10 et 64. Ils ont ensuite identifié et quantifié leurs liaisons à 3 substrats naturels (cellulose, amidon, chitine) et 3 types de plastiques (polyéthylène téréphtalate, polystyrene et polyethylene). Les meilleurs CBM ont été couplés à des domaines catalytiques pour prouver que ces nouvelles protéines chimères ont une activité améliorée pour la dégradation de matières plastiques.
Pour parvenir à ce résultat, un test d’interaction protéine-protéine quantitatif au format 384 puits, codéveloppé avec l’équipe de Gilles Travé à l'IGBMC, a été transformé en un test d’interaction à très haut débit entre les CBM et ces substrats solides, allant jusqu'à 10 000 interactions par jour.
Ces travaux élargissent considérablement le répertoire connu des CBM capables de lier des polymères naturels et synthétiques. Ils font progresser la compréhension des interactions CBM-substrat et fournissent des connaissances pour l'ingénierie des enzymes afin de lutter contre la pollution plastique, en particulier dans les déchets solides municipaux où les plastiques mixtes posent des défis importants.
Pour en savoir plus : Rennison A.P. et al. (2025). A high throughput investigation of the binding specificity of carbohydrate-binding modules for synthetic and natural polymers. ChemSusChem, e2500468.
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 13 94 95 27
afmb-ibisa@univ-amu.fr
Site de la plateforme
THÉMATIQUES : Biologie structurale, biophysique, biochimie
RESPONSABLES SCIENTIFIQUES :
Gerlind Sulzenbacher, Juan Reguera, Renaud Vincentelli, Yves Bourne
RESPONSABLES TECHNIQUES :
Claire Debarnot, Anaïs Gaubert, Maria Mate, Denis Ptchelkine
Gerlind Sulzenbacher, Renaud Vincentelli, Véronique Zamboni
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, Control qualité, Cristallogenèse, Microscopie électronique, Cryomicroscopie électronique, Structures 3D, Nanobodies
Fiche mise à jour en 2025
