Dernière mise à jour : 11-12-2017

3 sujets /SYMMES/CAMPE

 

Chimie Radicalaire et biosynthèse d'antibiotiques : Etude de la tryptophane lyase NosL

SL-DRF-18-0363

Domaine de recherche : Chimie biologique
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Conception d’architectures moléculaires et processus électroniques (CAMPE)

Grenoble

Contact :

Serge GAMBARELLI

Yvain NICOLET

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Serge GAMBARELLI

CEA - DRF/INAC/SyMMEs/CAMPE

04 38 78 39 40

Directeur de thèse :

Yvain NICOLET

CEA - DRF/IBS//METALLO

+33457428603

Les protéines à radical S-adénosyl-L-méthionine (SAM) utilisent la chimie radicalaire pour réaliser de nombreuses réactions impossibles pour la chimie organique ‘classique’ à deux électrons et qui restent des défis pour les chimistes. Cette vaste famille de métalloenzymes, présentes chez tous les êtres vivants, regroupe plus de 110 000 membres identifiés à ce jour et catalyse plus de 70 réactions chimiques différentes sur des substrats extrêmement variés. L’étude des protéines à radical SAM est un sujet très compétitif au niveau international. Leur extrême variété, couplée à la puissance de la chimie radicalaire, les rend très attractives pour des applications en biologie de synthèse.

Notre projet correspond à l’étude structurale et fonctionnelle de la protéine à radical SAM tryptophane lyase (NosL) impliquée dans la synthèse de l’antibiotique nosiheptide. Ce dernier a montré son efficacité dans la lutte contre des souches multi résistantes de pathogènes à Gram (+). NosL convertit le tryptophane en acide 3-méthylindolique (MIA), composant du nosiheptide. Elle contrôle précisément le choix de liaison C-C à couper, malgré une propension remarquable à la promiscuité de substrats et de réactions. L’étude de NosL est adaptée pour comprendre les mécanismes fins de sélection de substrat et de réaction. Nous souhaitons allier des approches structurales (cristallographie) et fonctionnelles (spectroscopie de résonance paramagnétique électronique (RPE) et chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse) pour caractériser cinétiquement les différentes étapes de la réaction de NosL et identifier les intermédiaires. Nous souhaitons aussi étudier les bifurcations de réaction provoquées par l’usage d’analogues de tryptophane. Enfin, nous avons identifié des mutants de NosL aux propriétés inattendues, permettant d’appréhender le rôle de la matrice protéique dans le contrôle de la réaction. Nous souhaitons notamment développer des outils pour réaliser le suivi de réaction en temps réel par RPE, méthode de choix pour suivre et caractériser les espèces radicalaires.

Le projet de thèse se déroulera dans les deux laboratoires, puisque le candidat retenu devra préparer les échantillons protéiques en conditions anaérobie, réaliser les constructions de biologie moléculaire et les expériences de greffage de systèmes chimiques photo-activables, puis préparer les échantillons pour les expériences de spectroscopie RPE afin de pouvoir réaliser leurs analyses. Le candidat sera pleinement intégré dans les deux équipes aux expertises complémentaires et reconnues, ce qui lui permettra de bénéficier d’un environnement scientifique propice à une formation doctorale de haut niveau.

Quantum dots connectés à des nanoparticules d'argent pour la photocatalyse redox en lumière visible

SL-DRF-18-0393

Domaine de recherche : Chimie physique et électrochimie
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Conception d’architectures moléculaires et processus électroniques (CAMPE)

Grenoble

Contact :

Vincent MAUREL

Jean-Marie MOUESCA

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Vincent MAUREL

CEA - DRF/INAC/SYMMES/CAMPE

04 38 78 35 98

Directeur de thèse :

Jean-Marie MOUESCA

CEA - DRF/INAC/SYMMES/CAMPE

04 38 78 30 13

Dans ce projet nous proposons de développer et d'étudier une nouvelle classe de photocatalyseurs basés sur des quantum dots colloïdaux qui devraient avoir l'avantage d'être : i/ efficace avec la lumière visible et ii/ capables de photocatalysed des réactions redox dans des conditions douces ainsi que nous l'avons démontré au laboratoire dans une étude récente.

Le projet de thèse se composera de deux grandes parties. Premièrement, des quantum dots déjà bien décrits dans la littérature (CdS, CdSe, ZnSe, ...) seront testés et étudiés comme photocatalyeurs redox pour de nouvelles réactions radicalaires récemment développées pour la chimie organique de synthèse.

Deuxièmement, l'étudiant en thèse développera de nouveaux composites quantum dots/nanoparticules d'argent où les deux types de particules seront reliés par un lien covalent de taille contrôlée par une approche de chimie "click" (cycloaddition de Huisgen entre azotures et alcynes). Ces composites quantum dots/nanoparticules d'argent aideront la séparation des électrons et des trous photoinduits dans les quantum dots et devraient permettre d'améliorer l'efficacité des systèmes photocatalytiques à base de quantum dots.

Développement de nanocomposites composés d’assemblage 3D de graphene et de nanostructures de Si pour supercondensateur ultrastable

SL-DRF-18-0318

Domaine de recherche : Matériaux et applications
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Conception d’architectures moléculaires et processus électroniques (CAMPE)

Grenoble

Contact :

Florence DUCLAIROIR

Lionel DUBOIS

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-11-2018

Contact :

Florence DUCLAIROIR

CEA - DSM/INAC/SYMMES/CAMPE

04 38 78 53 68

Directeur de thèse :

Lionel DUBOIS

CEA - DSM/INAC/SyMMES/CAMPE

04 38 78 92 57

Le graphène est un matériau beaucoup étudié, notamment pour les applications dans le domaine de l’énergie. Ses propriétés telles que sa bonne conductivité, sa grande surface développée, sa morphologie en feuillets le rendent particulièrement intéressant comme matériau actif (seul) ou comme support ou additif dans des formulations d’électrode pour batteries ou pour supercondensateurs. L’INAC/SyMMES/CAMPE développe des assemblages 3D de graphene fonctionnalisé pour des applications en supercondensateur. En parallèle, INAC/SyMMMES/STEP et INAC/PHELIQS/SiNAPS développent des dispositifs de type microsupercondensateurs à partir de nanostructures de Si. Ces travaux, réalisés dans différents solvants et avec différents coatings, ont pu montrer qu’une excellente cyclabilité pouvait être atteinte (plus d’ 1 million de cycles) tout en présentant des capacités pouvant être améliorées.

Le but de ce projet de thèse, effectué en collaboration entre INAC/SyMMES et INAC/PHELIQS, est de développer des méthodes permettant de stabiliser l’interface entre les nanostructures de Si et l’électrolyte, et de faire croitre ces NSs au sein d’une matrice de graphène. Le gain en surface développée et la bonne conductivité attendue pour le nanocomposite permettent de cibler des densités d’énergie et de puissance plus importantes, ainsi qu’une stabilité en cyclage accrue. En faisant croitre les NSs dans un substrat bulk et non plus 2D, nous pourrons tester des applications en supercondensateur plutôt qu’en micro supercondensateur.



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