Architecture moléculaire de la paroi cellulaire de ChlamydomonasMolecular architecture of Chlamydomonas's cell wall
Premier auteur, premier chapitre de la thèse (responsable de la majorité des expériences, de l'analyse des données et de la rédaction). Révision complète du modèle de paroi cellulaire de Chlamydomonas reinhardtii grâce à un marquage ¹³C complet réalisé en laboratoire et à la MAS-DNP, révélant de nouvelles petites protéines et la résolution sans précédent de l'arrangement glycoprotéique. Repris dans le bulletin de l'université.First author, first chapter of the PhD (responsible for most experiments, data analysis and manuscript writing). Completely revised the Chlamydomonas reinhardtii cell-wall model via complete lab-grown ¹³C labelling and MAS-DNP, revealing unreported small proteins and unprecedented resolution of glycoprotein arrangement. Featured in a university newsletter.
La paroi cellulaire de Chlamydomonas reinhardtii, riche en glycoprotéines, restait mal comprise : on ignorait l'arrangement fin des glycoprotéines et des polysaccharides, ainsi que leurs contacts mutuels, essentiels à la fonction de glycosylation.The glycoprotein-rich cell wall of Chlamydomonas reinhardtii remained poorly understood: the fine arrangement of glycoproteins and polysaccharides, and their mutual contacts essential to glycosylation function, were unknown.
Marquage ¹³C complet des cellules, réalisé en laboratoire, puis RMN multidimensionnelle à l'état solide pour décrire la composition, l'hydratation et la dynamique à l'échelle atomique ; utilisation de la MAS-DNP pour révéler les contacts protéine-glycane, sensibilité que les approches classiques n'auraient pas permise.Complete ¹³C labelling of the cells, grown in the lab, then multidimensional solid-state NMR to describe composition, hydration and dynamics at the atomic scale; MAS-DNP was used to reveal protein-glycan contacts at a sensitivity classic approaches couldn't reach.
Révision complète du modèle de paroi cellulaire : des protéines jamais signalées ont été identifiées aux côtés des glycoprotéines connues, et il a été montré que les glucides, bien que plus hydratés, sont aussi plus rigides que les protéines auxquelles ils sont attachés. Repris dans le bulletin de l'université.A completely revised cell-wall model: previously unreported proteins were identified alongside the known glycoproteins, and carbohydrates were shown to be more hydrated yet more rigid than the proteins they attach to. Featured in a university newsletter.
De l'extrait de paroi et de la cellule entière (gauche) à l'attribution et la quantification des glycanes par RMN 2D (SQ/DQ) et à la détection des contacts glycane-protéine par MAS-DNP (DARR, centre), jusqu'au modèle final des couches de paroi, riches en LWGP (jaune) et en HRGP (violet), noyées dans une matrice de glycanes hydratés (droite).From the cell-wall extract and whole cell (left) to glycan assignment and quantification by 2D ssNMR (SQ/DQ) and glycan-protein contact detection by MAS-DNP (DARR, centre), up to the final cell-wall layer model, rich in LWGP (yellow) and HRGP (purple) embedded in a hydrated glycan matrix (right).
(a) Hydratation de chaque acide aminé et glycane : les glycanes (vert) sont globalement plus hydratés que les protéines, à l'exception notable de l'hydroxyproline (Hyp), presque aussi hydratée que les sucres. (b) Dynamique mesurée par relaxation ¹³C (T1) : malgré leur forte hydratation, les glycanes sont aussi les plus rigides, contrairement à l'intuition. (c) Réseau de contacts révélé par MAS-DNP : les acides aminés très mobiles (Hyp, Thr/Ser, Asn) servent de charnières flexibles entre protéines rigides (HRGP, LWGP) et glycanes rigides (mannose, arabinose, galactose, GlcNAc). (d) Modèle final de la paroi : couches W1/W7 (externes, non extraites), W2/W6 riches en HRGP fibreuses, et W4 riche en LWGP, le tout noyé dans une matrice de glycanes très hydratés.(a) Hydration of each amino acid and glycan: glycans (green) are overall more hydrated than proteins, with the notable exception of hydroxyproline (Hyp), almost as hydrated as the sugars. (b) Dynamics measured by ¹³C (T1) relaxation: despite being highly hydrated, glycans are also the most rigid, contrary to intuition. (c) Contact network revealed by MAS-DNP: highly mobile amino acids (Hyp, Thr/Ser, Asn) act as flexible hinges between rigid proteins (HRGP, LWGP) and rigid glycans (mannose, arabinose, galactose, GlcNAc). (d) Final cell-wall model: W1/W7 layers (outer, not extracted), W2/W6 rich in fibrous HRGPs, and W4 rich in LWGPs, all embedded in a highly hydrated glycan matrix.