Groupement de Recherche GDR1862 du CNRS

"Fonction et Dynamique des Macromolécules Biologiques"

Directrice M.-C. Bellissent-Funel, Directeur-Adjoint J. Parello

Ecole 2006
Ecole sur l'eau dans les milieux biologiques
25-28 Octobre 2006
Roscoff
Journées thématiques 2005
Organisation, Dynamique et Fonction des Chromosomes
23-25 Mars 2005
INSTN
Journées thématiques 2004
Molécules de l’Adhérence Cellulaire : Forces et Dynamique
29-30 Janvier 2004
ENS, Institut Curie

Le GDR 1862 "Fonction et Dynamique des Macromolécules Biologiques" a été créé en janvier 1999 par le Département des Sciences de la Vie du CNRS (section 21), en association avec les Départements SPM et de Chimie. Il a été renouvelé pour quatre ans, en janvier 2003. Le GDR a remporté un vif succès et rassemble maintenant une cinquantaine de laboratoires dépendant du SPM, de la Chimie et des Sciences de la Vie du CNRS ainsi que du CEA, de l’INSERM et de l’INRA. Il correspond à un regroupement d’animation scientifique, avec pour principale motivation celle d’impliquer au niveau national une communauté scientifique à vocation pluridisciplinaire et susciter ainsi des collaborations autour de la problématique "Fonction et Dynamique des Macromolécules Biologiques". Dans ce but, le GDR s’est orienté vers une politique de diffusion auprès des chercheu rs en formation en veillant à ce que leur intégration dans ces efforts de collaboration soit effective.

Il se propose d’apporter, au travers de colloques et d’ateliers/écoles, une réflexion sur la corrélation étroite entre le fonctionnement des macromolécules biologiques et leur dynamique interne. Un tel effort de réflexion a été garanti par la convergence des différentes équipes, recouvrant un spectre étendu de compétences, tant dans le domaine de la biologie fonctionnelle et structurale que dans le domaine de la biophysique et des simulations théoriques. Les manifestations qui ont été organisées depuis la création du GDR ont permis d’aborder une problématique, axée sur l’analyse des propriétés dynamiques des macromolécules biologiques, ainsi que des processus cinétiques associés avec une transition conformationnelle, en incluant tant au point de vue expérimental que théorique des échelles de temps aussi & eacute;tendues que possible.

Les frontières entre biologistes, chimistes et physiciens sont de plus en plus "perméables" mais se heurtent souvent à des problèmes de communication et d’adaptation des langages. Les manifestations scientifiques que nous avons organisées ont permis des échanges très fructueux où l’on a pu constater que les frontières s’estompaient petit à petit.

Parmi les différentes manifestations scientifiques organisées depuis la création du GDR, nous citerons, la dernière en date, les Journées Thématiques Molécules de l’Adhérence Cellulaire : Forces et Dynamique, les 29 et 30 janvier 2004, à l’Institut Curie et à l’ENS, à Paris. Trois sessions avaient permis d’aborder : (I) la physiologie, la pathologie et la pharmacologie de l’adhérence cellulaire, (II) les mécanismes de l’adhérence cellulaire sur une base moléculaire, (III) les forces impliquées dans l’adhérence cellulaire.

Pierre-Gilles de Gennes avait accepté de faire la conférence d’ouverture des Journées thématiques, en exposant ses recherches actuelles sur la biophysique des contacts cellulaires. Les exposés avaient ensuite porté sur les molécules impliquées dans l’adhérence cellulaire, principalement, les cadhérines, la fibronectine, les intégrines. En plus de leur rôle dans l’adhérence cellulaire, ces molécules participent à la mise en place d’éléments de liaison entre le cytosquelette et la matrice extracellulaire ou d’autres cellules. Elles jouent un rôle primordial dans les processus de transduction de signaux impliqués dans l’organisation du cytosquelette, la prolifération cellulaire, la différenciation et l’apoptose.

Le bilan de ces Journées, avec une participation d’environ 80 chercheurs, avait abouti aux perspectives suivantes :

- La compréhension de ces différents processus, d’un point de vue dynamique et cinétique, dans un contexte structural, décrit avec la résolution atomique, apparaît ainsi comme un enjeu majeur de la biologie cellulaire. La dynamique interne des macromolécules de l’adhérence cellulaire et de leurs interactions fonctionnelles joue certainement un rôle essentiel dans les propriétés de ces macromolécules à subir des changements conformationnels de grande amplitude sous l’effet des forces de contact entre cellules.

- Le repliement tertiaire de certaines molécules de l’adhérence cellulaire a été déterminé ces 10 dernières années, incluant le site RGD de la fibronectine et une grande partie du domaine extracellulaire homodimérique de l’intégrine a Vb 3. Il s’agit là d’une entreprise d’une grande difficulté due à la complexité moléculaire de la surface cellulaire. Ce n’est que par une combinaison d’approches structurales avec la résolution atomique mettant en jeu des fragments de ces protéines (cristallographie incluant la cristallisation 3D, en particulier dans un environnement de type membranaire; RMN) et d’approches basse résolution conduisant à une description de la forme de tels assemblages moléculaires de grande taille (diffraction électronique à partir de cristaux 2D ; diff usion neutronique) qu’un tel enjeu pourra être atteint.

- Les connexions entre la dynamique interne et la déformation de ces molécules à la surface cellulaire ainsi qu’au sein de la cellule, demeurent un défi scientifique important en physiologie de l’adhérence cellulaire.

- Une telle approche structurale et mécanistique devrait nous permettre de concevoir de nouveaux agents thérapeutiques pouvant interférer avec (ou moduler) de telles interactions moléculaires.

Les manifestations scientifiques du GDR ont connu, depuis sa création, un réel succès et ont rassemblé entre 60 et 150 participants, selon le type de manifestation (Journées Thématiques, Ecoles). Un recueil de résumés, accompagné de une ou deux publications de chaque conférencier, a été distribué, pour chacune de ces manifestations, aux participants et envoyé sur demande aux membres du GDR. De courtes communications orales et une session d’affiches ont toujours été au programme. Il n’y a pas eu d’actes de colloques. Cependant dans le cadre de l’Ecole "RMN-Neutrons" (novembre 2002, Saint-Rémy-les-Chevreuse) un CD contenant les cours, a été distribué aux participants et il est disponible sur demande ou accessible sur le site web de l’ICSN.

Le prochain colloque est organisé à l’INSTN (Saclay) du 23 au 25 mars 2005. Il a pour thème : Organisation, dynamique et fonction des chromosomes. Le programme est présenté ci-dessous avec le document décrivant les motivations de ces Journées Thématiques. Le bulletin d’inscription est sur le site du GDR.

 

LISTE DES UNITES AVEC LEURS CORRESPONDANTS AYANT ADHERE AU GDR-1862