Les composantes

Équipes de recherche

Le laboratoire EIPL est actuellement constitué de quatre équipes de recherche :

Mécanismes moléculaires et interfaciaux de la lipolyse enzymatique

Responsable : Frédéric Carrière, DR2 CNRS (carriere@ifr88.cnrs-mrs.fr)

Les projets de cette équipe ont pour but une meilleure compréhension des principales étapes de la lipolyse enzymatique : l’adsorption des lipases aux interfaces lipide-eau, les changements conformationnels qui permettent à ces enzymes de s’adapter à un nouvel environnement et l’hydrolyse du substrat. La spécificité d’action des lipases peut résulter de ces différentes étapes. Comprendre la spécificité d’action des lipases et pouvoir la modifier à façon est un enjeu important car les lipases possèdent de nombreux domaines d’applications industrielles (détergents, biofaçonnement des huiles et corps gras, chimie fine) et médicales. Les principaux enzymes étudiés au sein de cette équipe sont les lipases digestives humaines (lipase gastrique, lipase pancréatique) et les enzymes qui leur sont proches au sein de leurs familles génétiques, comme les lipases pancréatiques apparentées de type 1 (PLRP1) et 2 (PLRP2) qui possèdent des spécificités distinctes des lipases classiques (activités phospholipase A1, galactolipase). Parmi les projets en cours, on peut citer : l’étude des relations structure-fonction et du rôle physiologique des PLRP2s ; l’étude du changement conformationnel de la lipase pancréatique humaine par spectroscopie RPE, en absence et en présence de divers amphiphiles et lipides ; la lipolyse d’excipients lipidiques destinés à l’administration par voir orale de principes actifs hydrophobes.

Etudes cliniques de la lipolyse gastrointestinale

Responsable : René Laugier, PU-PH Assistance Publique-Hôpitaux de Marseille (rene.laugier@ap-hm.fr)

Cette équipe est constituée de médecins gastroentérologues : le Professeur René Laugier dirige le service d’Hépato-Gastroentérologie et d’Oncologie Digestive à l’Hôpital pour Adultes de la Timone, le Professeur Jacques Sarles dirige le service de Pédiatrie Multidisciplinaire à l’Hôpital pour Enfants de la Timone. Associés à leurs élèves et grâce aux outils créés par les biochimistes de l’EIPL (dosages enzymatiques et immunologiques des lipases digestives humaines ; analyse qualitative et quantitative des produits de lipolyse), ils étudient la physiopathologie de la lipolyse gastrointestinale chez l’homme sain, le malade et l’enfant. Ils sont impliqués dans de nombreuses études cliniques réalisées avec l’industrie pharmaceutique et ils ont notamment contribué avec Roche au développement du premier inhibiteur de lipase utilisé pour le traitement de l’obésité, l’Orlistat®, aujourd’hui premier médicament dans ce domaine. D’autres études ont pour objectifs le traitement de l’insuffisance pancréatique exocrine (pancréatites chroniques, mucoviscidose) par administration orale de lipases : extraits pancréatiques avec Solvay Pharmaceuticals ; lipase gastrique recombinante produite dans les plantes transgéniques par Meristem Therapeutics ; lipases microbiennes produites par Mayoly Spindler. Certaines de ces études ont été utilisées pour des dossiers d’AMM aux Etats-Unis sous contrôle de la Food and Drug Administration.

Laboratoire coopératif GERME-EIPL : Lipases et inhibiteurs de lipases d’origine microbiennes

Responsable : Jean-François Cavalier, CR1 CNRS (jfcavalier@ifr88.cnrs-mrs.fr)

L’EIPL a créé en 2006 un Laboratoire Coopératif avec la Société GERME SA avec laquelle il collaborait déjà depuis plusieurs années. Un transfert de compétences a permis à GERME de proposer des prestations de services dans le domaine du dosage des lipases et de l’analyse des lipides, et GERME a notamment été impliqué comme laboratoire d’analyse dans plusieurs études cliniques. Grâce à cette activité de service et aux ressources financières générées, la PME GERME peut aujourd’hui investir dans la recherche pour étudier les applications des lipases microbiennes et des inhibiteurs de lipase dans les domaines de la santé, de la biotechnologie et de l’environnement. GERME s’intéresse plus particulièrement au développement de procédés mettant en œuvre des lipases pour la dépollution des eaux usées et de l’élimination des graisses, mais la mise au point de méthodes analytiques validées reste un axe important du laboratoire coopératif. La recherche d’inhibiteur de lipase est également un axe prioritaire et deux approches sont menées en parallèle : le criblage de cultures de microorganismes pour l’identification d’inhibiteurs de lipases et la synthèse organique d’inhibiteurs, notamment de dérivés phosphorés. Pour le criblage des inhibiteurs, le laboratoire coopératif bénéficie des diverses lipases produites à l’EIPL : lipases digestives (traitement de l’obésité), lipase hormono-sensible du tissue adipeux (traitement du diabète de type II), lipase de Mycobacterium tuberculosis (développement de nouveaux agents antimicrobiens).

Lipolyse et Pathogénie Bactérienne

Responsable : Stéphane Canaan, CR1 CNRS (canaan@ifr88.cnrs-mrs.fr)

Cette jeune équipe étudie par une approche de génomique structurale et fonctionnelle les enzymes lipolytiques (lipases et phospholipases) impliquées dans le métabolisme énergétique et la pathogénie de Mycobacterium tuberculosis. Ces lipases sont en particulier impliquées dans l’utilisation des acides gras comme source de carbone par Mycobacterium et ce sont potentiellement des cibles thérapeutiques pour le développement d’agents anti-tuberculeux. Notre approche consiste à cloner les gènes des lipases putatives identifiées à partir du génome de Mycobacterium tuberculosis, de les exprimer, de caractériser les protéines recombinantes associées, et de réaliser des mutants de délétion de gènes chez Mycobacterium smegmatis, bovis BCG et  tuberculosis, afin de déterminer le rôle physiologique de ces enzymes. Parallèlement, des études de la lipolyse au sein de la bactérie sont réalisées par microscopie en utilisant Mycobacterium smegmatis comme modèle.

Moyens techniques remarquables et plateformes, techniques en développement

L’EIPL maîtrise divers systèmes d’expression de protéines recombinantes (Levures, cellules d’insecte-baculovirus, E. coli) mais une de ses particularités est l’utilisation de Mycobacterium smegmatis, une mycobactérie non-pathogène pour la production d’enzymes lipolytiques ou d’autres protéines de Mycobacterium tuberculosis et M. leprae.

Une spécialité de l’EIPL est l’utilisation de films monomoléculaires de Langmuir pour étudier les propriétés interfaciales des lipides, des protéines et des molécules amphiphiles en général. Un tensiomètre KSV 5000 est notamment équipé pour la cinétique enzymatique à pression superficielle constante (barostat), la mesure de potentiel de surface et les transferts de monocouches ou de bicouches sur support solide par la technique de Langmuir-Blodget.

L’EIPL possède un plateau technique pour l’analyse de lipides : analyse quantitative des triglycérides et produits de lipolyse (diglycérides, monoglycérides, acides gras libres) par chromatographie sur couche mince capillaire couplée à un détecteur à ionisation de flamme (deux appareils Iatroscan MK5 et MK6), avec déposeur automatique développé par le service de microélectronique et mécanique de l’IFR88 ; chromatographie sur couche mince classique avec déposeur automatique Linomat IV et Scanner-densitomètre CAMAG 2 ; Chromatographie en phase gazeuse (ThermoElectron Trace Ultra avec passeur d’échantillon et FID).