ANR Jeune Chercheur, SVES 5
Déc. 2011 à dec. 2014
AFMYST

Exploring the yeast cell wall organization at the nanoscale by combining biomolecular, biochemical and biophysical approaches
Etude Biophysique, biochimique et biomoléculaire de la paroi des levures


Organisation  du projet par taches

Chercheurs impliqués dans le projet

Publications

Contact : edague@laas.fr

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 		This transdisciplinary project, AFMYST, will need skills in biology, chemistry and physics. The biological questions concern the yeast (Saccharomyces cerevisiae) cell wall organization and morphogenesis. The yeast cell wall has essentially been studied from a biochemical or molecular biology perspective. Our aim is to collect and interpret atomic force microscopy data to get a better understanding of the biophysics of the cell wall. Our preliminary experiments, performed on a mutant collection, show the validity of the approach based on the measure of the cell surface roughness and elasticity. Moreover, the impact of different stresses (osmotic, thermal and drugs) will be evaluated. Secondly, the experiments will focus on cell wall proteins. In order to achieve this goal, antibodies directed against Flo11, Cwp1, Pir1 and Gas1 will be chemically attached on AFM tips using crosslinkers or dendrimers (patent: E Dague et al., N°1057932 submitted 30/09/2010).
Finally the action mechanism of two antifungal molecules will be investigated: caspofungin and toxin killer 9, using AFM tips functionalized by these molecules.


Résumé du Projet
Le projet transdisciplinaire AFMYST se positionne àl’interface de la biologie, de la chimie et de la physique. La question biologique posée concerne l’organisation et lamorphogénèse de la paroi des levures Saccharomyces cerevisiae. Cette paroi cellulaire a été essentiellementétudiée par des méthodes de biochimie ou de biologie moléculaire. Notre objectif est d’apporterà cette connaissance les observations en microscopie à force atomique donnant accès à la biophysique de laparoi. Des résultats préliminaires obtenus sur des mutants pour les différents sucres composant la paroi montrentla pertinence de cette approche. Le rôle de chaque constituant de la paroi (polysaccharides et protéines) dansl’organisation et la morphogénèse sera évalué en réalisant des mesures de rugositéde surface et de nanomécanique, par AFM. L’effet de stress (thermique, osmotique, ionique, antifongique) sera égalementévalué. Dans un deuxième temps notre attention sera focalisée sur les protéines de surface et sur leurcartographie à la surface de la paroi. Pour ce faire les pointes AFM seront fonctionnalisées par les anticorps dirigéscontre les protéines de surface pour réaliser des expériences de spectroscopie de force àl’échelle de la molécule unique sur des cellules vivantes. Le but ici est de cartographier quatre protéines :Flo11 de la famille des protéines Flo impliquées dans les phénomènes d’adhésion à des surfacesou entre cellules ; Cwp1, une mannoprotéine impliquée dans l’organisation de la paroi, Pir1 de la famille desprotéines Pir nécessaires à la stabilité de la paroi, et Gas1 qui porte une activité beta-1.3glucanosyltranferase nécessaire à l’assemblage de la paroi. Enfin les cibles pariétales et le mécanismed’action de molécules antifongiques (la caspofungine, et la toxin killer 9) seront étudiés grâce àdes pointes AFM fonctionnalisées par ces molécules. Ce projet transdisciplinaire rassemble 3 jeunes chercheurs, dont deuxémanent de l’équipe NanoBioSystèmes du LAAS –CNRS dirigé par Liviu Nicu (E. DagueCR2-CNRS et C.Thibault MDC INSA), le troisième, de l’équipe de physiologie Microbienne moléculaire du LISBP (H Martin-Yken CR1- INRA).