Présentation


Staff scientists and staff research engineers of the Endocytic Trafficking and Intracellular Delivery team:
Ludger Johannes (ludger.johannes@curie.fr, +33 1-56246351)
Massiullah Shafaq-Zadah (massiullah.shafaq-zadah@curie.fr, +33 1-56246352)
Christian Wunder (christian.wunder@curie.fr, +33 1-56246358)
Estelle Dransart (estelle.dransart@curie.fr, +33 1-56246352)
Caio Vaz Rimoli (caio.vaz-rimoli@curie.fr, +33 1-56246358)
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La recherche menée au sein de l’équipe Trafic endocytique et ciblage intracellulaire porte sur les mécanismes par lesquels les glycanes régulent la dynamique surfacique des protéines de la membrane plasmique et leur distribution intracellulaire polarisée, ainsi que sur leur rôle dans l’entrée des agents pathogènes dans les cellules. Nous exploitons également ces principes afin de développer des stratégies d’adressage intracellulaire pour l’immunothérapie.
L’endocytose permet l’internalisation de substances extracellulaires et de récepteurs de surface au moyen de structures tubulaires ou vésiculaires. Notre équipe a découvert un mécanisme par lequel des invaginations endocytiques tubulaires sont générées grâce à l’interaction de lectines oligomériques avec les glycanes d’une classe particulière de lipides glycosylés, les glycosphingolipides (GSL)(1,2). Des lectines pathogènes exploitent ce mécanisme pour induire l’internalisation dépendante des GSL de toxines bactériennes (par exemple, la toxine de Shiga et la toxine cholérique) et de virus animaux (par exemple, les polyomavirus)(3). Des lectines endogènes, appelées galectines, assurent quant à elles l’internalisation dépendante des GSL de cargos glycoprotéiques, notamment des molécules d’adhésion cellulaire (par exemple, les intégrines et CD44) et des récepteurs scavengers (par exemple, LRP1)(4). Dans les deux cas, l’internalisation des cargos s’effectue indépendamment de la machinerie canonique d’endocytose médiée par la clathrine. Nous avons introduit le terme d’endocytose GlycoLipid–Lectin (GL-Lect) pour désigner ce processus d’internalisation distinct (5, Figure1).
Axes de recherche thématiques
Un premier axe majeur de nos recherches actuelles vise à élucider les principes structuraux, moléculaires et physiopathologiques qui régissent l’endocytose GL-Lect, avec un intérêt particulier pour le trafic polarisé à travers les entérocytes intestinaux, la plasticité épithélio-mésenchymateuse dans le cancer du sein et les points de contrôle immunitaires dans le carcinome épidermoïde de la tête et du cou (HNSCC). Pour répondre à ces questions, nous combinons des approches d’imagerie de pointe, notamment la microscopie à feuille de lumière en réseau (lattice light-sheet microscopy) (6, 7, 8), la microscopie d’orientation de fluorescence et l’imagerie spectrale, avec la reconstitution de protéines membranaires (9, 10), la microscopie électronique cryogénique (6), l’origami d’ADN (11), des analyses multi-omiques, des systèmes d’organoïdes et des modèles murins génétiquement modifiés.
Un deuxième axe majeur de notre programme de recherche concerne la chémobiologie. Nous identifions des modulateurs de faible poids moléculaire du métabolisme des GSL comme candidats thérapeutiques pour les maladies de surcharge lysosomale. Nous identifions leurs cibles cellulaires, élucidons leurs mécanismes d’action moléculaires et cellulaires et évaluons leur efficacité thérapeutique dans des modèles murins de ces maladies. En parallèle, nous développons des outils chimiques de synthèse permettant de reconstituer et d’étudier fonctionnellement les GSL dans des contextes physiologiques et pathologiques, avec un intérêt particulier pour le cancer et l’immunité. Nous avons déjà utilisé avec succès une approche similaire par le passé pour identifier des modulateurs à petites molécules du transport et de l'intoxication par les toxines bactériennes (voir Figure 2).
Un troisième axe majeur de recherche exploite des ligands des GSL afin de favoriser l’adressage intracellulaire ciblé de peptides et de protéines antigéniques vers les cellules présentatrices d’antigènes professionnelles, à savoir les cellules dendritiques. Notre objectif est d’induire une modulation de la réponse immunitaire au niveau des surfaces muqueuses, permettant ainsi une vaccination préventive et durable contre des maladies infectieuses telles que la COVID-19, ainsi qu’une vaccination thérapeutique contre des cancers des muqueuses, notamment les cancers du poumon et de l’estomac. À cette fin, nous développons des plateformes vaccinales reposant sur l’ARNm ou sur des sous-unités protéiques. Ces travaux comprennent notamment la synthèse chimique de notre vecteur STxB ciblant les cellules dendritiques, une protéine de 69 acides aminés que nous assemblons in vitro sous sa forme homopentamérique.
Membres
Publications clés
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Brevets
Billet A, Schmidt F, Johannes L, Servent D, MOURIER G, ... 2026. Methods of producing Shiga toxin B-subunit (STxB) monomers and oligomers, and uses thereof. US Patent 12,527,854
Johannes L, Billet A, Ulmer J, Servent D, G MOURIER, P KESSLER, .... 2024. Functionalized Shiga Toxin B-Subunit (STxB) proteins and conjugates thereof. US Patent App. 18/255,462
T Murarasu, F Perez, L Johannes. 2021. Peptides, especially polypeptides, phage display screening method and associated means, and their uses for research and biomedical applications. US Patent App. 16/606,494
L Johannes, E Tartour, B Goud, WH Fridman. 2017. Universal carrier for targeting molecules to GB3 receptor expressing cells. US Patent 9,603,923
E Tartour, L Johannes. 2017. Compositions having means for targeting at least one antigen to dendritic cells. US Patent App. 15/223,3232024,
Johannes L, and Murarsu T. 2017. Peptides, peptide library screening and uses for research and biomedical applications. European Patent EP17305454.5 filed on April 20, 2017, and PCT/EP2018/056311, filed on March 13, 2018; under contract with OGD2 Pharma (2017-ongoing).
Johannes L, Deutsch E, and Tartour E. 2014. Combined vaccination / radiotherapy for cancer treatment. European Patent EP20150000507 / WO2016134838A1.
Gillet D, Barbier J, Johannes L, Cintrat JC, and Noël R. 2012. Nouveaux composés ayant une activité protectrice vis-à-vis de l’action de toxines au mode d’action intracellulaire. European patent filed on October 19, 2012 (EP12306297, US9540356B2).
Johannes L. 2012. Conjugates of the B subunit of Shiga toxin for use as contrasting agents for imaging and therapy. European Patent EP12306524.5, WO2014086942A1.
Johannes L. 2012. Conjugates of the B subunit of Shiga toxin for anticancer therapies. European Patent EP12306521.1; option agreement with Remora Partners (2015-ongoing).
Tartour E, Johannes L. 2011. Compositions having means for targeting at least one antigen to dendritic cells. European patent (EP11305959.6, WO2013014128A1); licensed to STxB Pharma Technologies Inc (2012-2014); option agreement with Remora Partners (2015-ongoing).
Gillet D, Barbier J, Johannes L, Stechmann B, and Bai SK. 2009. Inhibitors of the Shiga toxin trafficking through the retrograde pathway. European patent (EP 2296757 A2, WO2009153665A2).
Johannes L, Florent JC, Schmidt F, El Alaoui A, Decaudin D, and Robine S. 2007. Shiga toxin B-subunit/Chemotherapeutics conjugates. US patent filed on December 18, 2007 (US 11 958 576); licensed to ShigaMediX (2007-2010), STxB Pharma Technologies Inc (2012-2014).
Tartour E, Johannes L, Fridman WH, Freyburger L, Adotevi O, and Vingert V. 2006. Compositions using the B-subunit of Shiga toxin as a means of stimulating NKT cells. European patent filed on December 28, 2006 (EP 06 292 066.5); licensed to ShigaMediX (2006-2010), STxB Pharma Technologies Inc (2012-2014); option agreement with Remora Partners (2015-ongoing).
Johannes L, Florent JC, Grierson D, Maillard P, Robine S, and Roger J. 2002. Shiga toxin B-subunit as a vector for tumor diagnosis and drug delivery to Gb3 expressing tumors. European patent filed on August 2, 2002 (EP 02 291 965.5); delivered in the US, Europe, Japan; licensed to STxB Pharma Technologies Inc (2012-2014); option agreement in siRNA field with Cenix Biosciences (2010-2013).
Johannes L, Goud B, Fridman WH, Tartour E, Florent JC. 2001. Universal carrier for targeting molecules to Gb3 receptor expressing cells. European patent filed on February 1st, 2001; worldwide extension (WO 02/060937); delivered in the US, Europe, Japan; licensed to Select Therapeutic Inc (2001), ShigaMediX (2005-2010), STxB Pharma Technologies Inc (2012-2014); option agreement in siRNA field with Cenix Biosciences (2010-2013); option agreement with Remora Partners (2015-ongoing).
Green A, Johannes L, Goud B, Tartour E, Fridman WH. 1998. Verotoxin B-subunit for immunization. Patent EP 99 923 063,4; delivered in Europe; licensed to Select Therapeutic Inc (1998-2001), ShigaMediX (2005-2010), STxB Pharma Technologies Inc (2012-2014); option agreement in siRNA field with Cenix Biosciences (2010-2013); option agreement with Remora Partners (2015-ongoing).
Johannes L, Goud B, Tartour E, Friedman WH. 1997. Chimeric polypeptide comprising the fragment B of Shiga toxin and peptides of therapeutic interest. Filed in France on July 18, 1997; worldwide extension on July 17, 1999 (WO99/03881); delivered in the US, Europe, Hong-Kong, Japan; licensed to Select Therapeutic Inc (1998-2001), ShigaMediX (2005-2010), STxB Pharma Technologies Inc (2012-2014); option agreement in siRNA field with Cenix Biosciences (2010-2013); option agreement with Remora Partners (2015-ongoing).
Prix et disctinctions
2019 to today Elected member of the German National Academy of Sciences — Leopoldina
2014 to 2020 European Research Council (ERC) advanced grant
2012 to today Elected member of the European Molecular Biology Organization (EMBO)
2011 to 2015 Prime d’excellence scientifique INSERM
2004 Laureate of company creation program ANVAR
1995 to 1997 BASF Forschungsprogramm Post-Doc Grant Program
1993 to today Boehringer Ingelheim Fonds PhD grant and alumni membership
1988 to today Studienstiftung des deutschen Volkes (German sponsorship organization for the academically gifted, promoting excellence, funding, scholars)
Ludger Johannes has been elected as member of the Leopoldina, German National Science Academy. He has joined the Genetics/Molecular Biology and Cell Biology section. Leopoldina is the world’s oldest academy involved in natural sciences; its members are distinguished scientists from all over the world.
Alumni
Alumni
Alumni list
Ranjit Gulvady (India): Post-doc, 2024-2025 (afterwards: Stable position at EarlyScreenDx, India)
Debarpan Ghosh (India): PhD, 2020-2024 (afterwards: Post-doc in Andres Lebensohn's team at NCI (Bethesda, USA))
Ewan MacDonald (UK): Post-doc, 2018-2023 (afterwards: CRCN INSERM stable scientist position)
Justine Hadjerci (France): Master 2, then PhD, 2020-2023 (afterwards: Stable position as Protein Biochemist Scientist at Alaya.bio)
Alexis Pinet (France): Post-doc, 2022-2023 (afterwards: Position at Bandpay & Greuter, France)
Alison Forrester (UK): Post-doc, 2017-2022 (afterwards: Lifetime position at Belgium Fund for Scientific Research – FNRS, team leader)
Harikrishna Bavireddi (India): Post-doc, 2018-2022
Anne Billet (France): Master 2, then PhD, 2017-2021 (afterwards: MBA at Collège des Ingénieurs, Paris, then stable position as Scientific Analyst, Elaia investment fund)
Julio Sampaio (Portugal): Post-doc, 2017-2020 (afterwards: Position as head of metabolomics / lipidomics platform at Institut Curie)
Bhanudas Dasari (India): Post-doc, 2016-2020 (afterwards: Post-doc with Adam Nelson, University of Leeds)
Thomas Murarasu (France): PhD, then Post-doc, 2014-2020 (afterwards: Stable position at OGD2 Pharma, France)
Alena Ivashenka (Belarus): PhD, 2016-2019 (afterwards: Post-doc with Dolores Hambardzumyan (Icahn School of Medicine at Mount Sinai, USA))
Marco Lucchino (Italy): PhD, 2015-2019 (afterwards: MBA at SDA Bocconi School of Management (Italy), stable positions at Alira Health, then Global Value & Access Manager at Servier, France)
Cesar Augusto Valades-Cruz (Mexico): Post-doc, 2016-2019 (afterwards: Post-doc at INRIA, Rennes, France; Researcher at …. Wuhan, China)
Joanna Zell (UK): PhD, 2015-2018 (afterwards: Post-doc with David Monchaud (France), then stable position at Bayer in Lyon (France))
Dhiraj Bhatia (India): Post-doc, 2013-018 (afterwards: Team leader at IIT Gandhinagar, India)
Stefan Rathjen (Germany): PhD, 2014-2017 (afterwards: Stable position at Silence Therapeutics (Germany))
Bibhuti Bhjusan Parcida (India): Post-doc, 2014-2016 (afterwards: Assistant Professor, IIT-Bhubaneswar, India)
Senthil Arumugam (India): Post-doc, 2013-2016 (afterwards: Team leader at University of New South Wales, then Team leader at Monash University, Australia)
Haifei Gao (China): PhD, 2011-2015 (afterwards: Post-doc with Patrick Midoux, Orléans (France))
Ulrike Becken (Germany): Post-Doc, 2011-2015 (afterwards: Position at Eppendorf, Germany)
Henri-François Renard (Belgium): Post-Doc, 2011-2015 (afterwards: Professor and team leader at Université de Namur, Belgium)
Maria Daniela Garcia-Castillo (USA): PhD, 2010-2014 (afterwards: Post-doc with Wayne Lencer (USA), then stable position at Eli Lilly and Company in Indianapolis (USA))
Laxmidhar Rout (India): Post-doc, 2013-2014 (afterwards: Assistant Professor, Berhampur University, India)
Vincent Popoff (France): PhD, 2004-2008; then Post-doc, 2012-2013 (afterwards: stable position at Prevor, France)
Gustaf Rydell (Sweden): Post-Doc, 2010-2013 (afterwards: Return position in Sweden)
Ramya Lakshminaryan (India): PhD, 2009-2012 (afterwards: Post-doc with Elizabeth Miller (UK)), position at Eli Lilly and Company (USA)
Lev Stimmer (Germany): Post-Doc, 2011-2012 (afterwards: Position at CEA, France)
Winfried Römer (Germany): Post-Doc, then CR2 CNRS, 2004-2011 (afterwards: Team leader BIOSS, Freiburg, Germany)
Na Li (China): Post-Doc, 2009-2011 (afterwards: Position at Shanghai Synchrotron Radiation Facility)
Getao Shi (China): PhD, 2007-2011 (afterwards: Post-doc with Alexis Gautreau (France))
Yoko Shiba (Japan): Post-Doc, 2005-2009 (afterwards: Associate Professor, Iwate University, Japan)
Bahne Stechmann (Germany): PhD, 2005-2009 (afterwards: Stable position at EU-OPENSCREEN (Germany))
Vikrant Bhor (India): Post-Doc, 2006-2007 (afterwards: Position in India)
Mohamed Amessou (Morocco): Post-doc, 2001-2006 (afterwards: Post-doc with J. Zucman-Rossi)
David Pina (Spain): Post-doc, 2004-2005 (afterwards: Project officer for Marie-Curie actions of EU)
Agnès Saint-Pol (France): Post-Doc, 2001-2004 (afterwards: Teacher at Sup'Biotech school)
Thomas Falguières (France): PhD, 1999-2004 (afterwards: CR1 CNRS (France))
Belén Yélamos (Spain): Post-doc, 2001-2003 (afterwards: Teaching position at Universidad Complutense de Madrid, Spain)
Frédéric Mallard (France): PhD, 1998-2002 (afterwards: Position at CEA (France))

























