External seminar - Juliette Fedry - Laboratory of Molecular Biology, Cambridge UK
Invited by Reynald Gillet, Juliette Fedry is developing new methods in structural cell biology to study the molecular mechanisms of cellular proteostasis.
CryoET insights into mammalian proteostasis
Structural studies have addressed eukaryotic ribosomes at atomic resolution but the techniques available so far required their purification, dissociating endogenous labile complexes and abolishing spatial relationships in the cell.
In our work, we first established a workflow for cryo electron tomography (cryoET) and high-resolution subtomogram averaging (STA) in native human endoplasmic reticulum (ER) membranes. We visualised and quantified the distinct populations of ribosome translocon complexes assembled in native ER membrane. These results uncovered fundamental insights into how various types of nascent protein chains recruit different ER translocon complexes to enter the secretory pathway.
In parallel, we used Focused Ion Beam milling for the preparation of thin lamellae from frozen mammalian cells, on which we visualised the remodelling of the nuclear envelope by specific autophagy mechanisms under ER stress and recovery.
Finally we combined FIB milling, cryoET and STA to visualise mRNA translation dynamics at the structural level in intact mammalian cells. We analysed the impact of persistent collision stress, indicating how perturbations in initiation, elongation and quality control processes contribute to an overall reduced protein synthesis.
Our work provides a global view of several proteostasis processes and a framework for their quantitative analysis of in situ.
Juliette Fedry, a researcher at the MRC Laboratory of Molecular Biology in Cambridge, is a recognized expert for her work at the interface of structural and cell biology, with a strong focus on proteostasis and its implications for health and disease.
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Séminaire externe - Juliette Fedry - Laboratory of Molecular Biology, Cambridge UK
Invitée par Reynald Gillet, Juliette Fedry travaille sur de nouvelles méthodes en biologie structurale cellulaire pour étudier les mécanismes moléculaires de la protéostasie cellulaire.
Nouvelles perspectives en cryo-tomographie électronique sur la protéostasie chez les mammifères
Des études structurales ont permis d’analyser les ribosomes eucaryotes à une résolution atomique, mais les techniques utilisées jusqu’à présent nécessitaient leur purification, ce qui dissociait les complexes labiles endogènes et abolissait les relations spatiales au sein de la cellule.
Dans notre travail, nous avons d’abord établi un protocole de cryo-tomographie électronique (cryoET) et d’analyse par moyennage de sous-tomogrammes à haute résolution (STA) sur des membranes natives du réticulum endoplasmique (RE) humain. Nous avons visualisé et quantifié les différentes populations de complexes ribosome-translocon assemblés dans la membrane native du RE. Ces résultats ont révélé des mécanismes fondamentaux expliquant comment divers types de chaînes protéiques naissantes recrutent différents complexes du translocon du RE pour entrer dans la voie sécrétoire.
En parallèle, nous avons utilisé la technique de polissage par faisceau d’ions focalisés (FIB) pour préparer des lamelles fines à partir de cellules mammifères congelées, sur lesquelles nous avons observé le remodelage de l’enveloppe nucléaire par des mécanismes d’autophagie spécifiques en réponse à un stress du RE et lors de la récupération.
Enfin, nous avons combiné le polissage FIB, la cryoET et la STA pour visualiser, à l’échelle structurale, la dynamique de la traduction de l’ARNm dans des cellules mammifères intactes. Nous avons analysé l’impact d’un stress collisionnel persistant, révélant comment les perturbations des processus d’initiation, d’élongation et de contrôle qualité contribuent à une réduction globale de la synthèse protéique.
Nos travaux offrent une vision globale de plusieurs processus de protéostasie et établissent un cadre pour leur analyse quantitative in situ.
Juliette Fedry, chercheuse au MRC Laboratory of Molecular Biology à Cambridge, est une experte reconnue pour son travail à l’interface entre la biologie structurale et la biologie cellulaire, avec un accent fort sur la protéostasie et ses implications en santé et maladie.
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