Notre équipe utilise un large éventail d’approches de modélisation (de la modélisation par homologie au docking et aux simulations de dynamique moléculaire) pour comprendre les propriétés biophysiques des composants membranaires (lipides et protéines) des cellules immunitaires et des agents pathogènes (voir ci-dessous). Nous développons également des approches multi-échelles pour intégrer des données expérimentales dans nos modèles.

Lipides mycobactériens et leur action sur les membranes de l’hôte
Mycobacterium tuberculosis (Mtb) est l’agent causal de la tuberculose. Cette bactérie est connue pour la complexité des lipides de son envelope. Ces lipides peuvent être utilisés comme facteurs de virulence agissant sur la membrane de l’hôte pour l’endommager et moduler la réponse immunitaire. Ils sont également les éléments constitutifs d’une enveloppe très épaisse et étanche qui constitue une barrière de diffusion pour les médicaments, contribuant ainsi à la persistance de Mtb. Nous concevons des modèles atomistiques et à gros grains de ces lipides et étudions leurs propriétés biophysiques dans différents environnements membranaires afin de mieux comprendre leurs fonctions et leurs assemblages.

Protéines membranaires impliquées dans la réponse immunitaire : du dimère aux assemblages supramoléculaires
Les processus immunologiques peuvent impliquer une réorganisation spatiale à grande échelle des récepteurs et des protéines membranaires à la surface des cellules immunitaires et des pathogènes. Pour comprendre ces phénomènes, nous développons des approches multi-échelles pour modéliser les protéines membranaires et leurs interactions, du simple dimère aux grands assemblages supramoléculaires comprenant des centaines de protéines.

Remodelage de la membrane à l’échelle microscopique
La membrane des cellules immunitaires peut subir d’importants remodelages. Nous appliquons des simulations de dynamique moléculaire et des modèles à méso-échelle (en collaboration avec le Pr Destainville, IRSAMC, Toulouse) pour étudier les changements biophysiques des membranes cellulaires, depuis les processus de fission/fusion à l’échelle nanométrique jusqu’à la création de grands organites tels que le phagosome.

Conception computationnelle de nouveaux immuno-modulateurs et de molécules antimicrobiennes
La compréhension des processus biophysiques impliquant les composants membranaires des cellules immunitaires et des agents pathogènes nous aide à développer de nouvelles molécules capables de moduler la réponse immunitaire ou d’agir comme agent antimicrobien. Ces nouvelles molécules sont conçues de manière computationnelle afin de personnaliser leurs structures et leurs fonctions.