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[Série de l'été] Pierre-Damien Coureux - Profession de froid

De juin à août, retrouvez, chaque mardi et jeudi, le portrait d'un chercheur de l'École polytechnique. Aujourd’hui : au sein du Laboratoire de biochimie, Pierre-Damien Coureux a utilisé la cristallographie aux rayons X pour mettre en lumière le rôle phare d’une protéine dans la traduction de l’ADN.

©Silvère Leprovost

La cryo-microscopie électronique connaît aujourd’hui un essor fulgurant. En utilisant le froid plutôt que la cristallisation pour fixer les échantillons, cette technique permet de préserver les complexes macromoléculaires afin de les observer et de les étudier. Il y a dix ans déjà, les chercheurs du Laboratoire de biochimie de l’École polytechnique anticipaient les évolutions de cette spécialité en l'incluant dans leurs activités de recherche. Pour mener ce projet, Pierre-Damien Coureux, maître de conférences, est alors recruté.

Une découverte essentielle dans la compréhension du contrôle de nombreux processus cellulaires

Grâce à une double compétence en biologie structurale, en cristallographie aux rayons X et en microscopie électronique à transmission, Pierre-Damien Coureux met en évidence le rôle de la protéine appelée « aIF2 » dans le mécanisme de traduction du message génétique porté par l’ADN. En effet, n’étant pas traduit en une seule étape dans les cellules, l’ADN est dans un premier temps dupliqué sous la forme de copies appelées ARN messagers (ARNm). Ces derniers sont ensuite traduits pour produire les protéines correspondantes. Cette étape de traduction est elle-même divisée en trois phases : le démarrage, l’allongement et la terminaison. En utilisant la cristallographie aux rayons X, Pierre-Damien Coureux et les chercheurs du Laboratoire de biochimie ont mis en lumière, dès 2012, le rôle phare de la protéine aIF2 dans la traduction du message génétique. Depuis, leurs recherches, en s’appuyant cette fois sur la microscopie électronique, ont permis de préciser le rôle d’aIF2 lors du démarrage de la synthèse d’une protéine à partir de l’ARNm. Cette nouvelle découverte a été publiée, en 2016, dans la revue Nature communications. La compréhension des mécanismes moléculaires qui gouvernent cette étape est particulièrement importante car de nombreuses études ont montré qu’elle est une étape critique pour le contrôle de nombreux processus cellulaires : réponse à la privation en nutriments, différenciation cellulaire, réponse synaptique ou encore cancérisation.

Des traitements de résultats longs et complexes

Pour parvenir à ses résultats, le chercheur a dû s’adapter à la constante évolution de la technique de cryo-microscopie électronique. Si elle permet une préparation minutieuse des échantillons, les expérimentations sur les instruments internationaux de pointe demeurent difficiles d’accès, et les traitements de résultats longs et complexes. « Ce n’est pas insurmontable, rassure pourtant Pierre-Damien Coureux. Nos recherches avancent en permanence mais il faut être patient et opiniâtre. Il s’est écoulé six ans entre la préparation de nos échantillons et la publication de nos premiers travaux». Aujourd’hui, Pierre-Damien Coureux entend poursuivre ses recherches en se servant des résultats publiés pour continuer d'étudier en détail ce mécanisme biologique fondamental.

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