Le CRM2, Laboratoire de Cristallographie, Résonance Magnétique et Modélisations, UMR CNRS 7036, est un laboratoire de recherche associé à l’Université Henri Poincaré et au CNRS. 24 enseignants-chercheurs, 4 chercheurs CNRS, 13 techniciens et ingénieurs travaillent ensemble avec 18 doctorants, des stagiaires post-doctoraux et des collègues invités pour développer et utiliser la cristallographie, la photocristallographie et la diffraction des rayons X dans des secteurs scientifiques variés allant de la cristallographie mathématique à la biocristallographie, incluant les matériaux moléculaires, les complexes à transferts de charge, les composés moléculaires magnétiques, les structures composites et les matériaux piézo et ferro-électriques, le tout en utilisant les ressources du laboratoire ou de synchrotrons.

Le laboratoire est composé de différentes équipes :

• L’équipe CRISP (Cristallographie et Relations Structure-Propriétés) s’intéresse à la fois au développement des méthodes cristallographiques fondamentales, à l’élaboration d’instrumentation originale, et à leurs applications à l’étude de nombreux matériaux tels que les minéraux, les complexes organométalliques ou les composés organiques. L’équipe contribue au développement de méthodes avancées pour l’étude de structures difficiles (macles, polytypes, structures désordonnées), de structures cristallines nanométriques (nanocristallographie), pour la détermination et l’analyse précise de la densité électronique de solides cristallins (topologie de la densité électronique et du potentiel électrostatique, affinement joint). L’équipe développe une plateforme instrumentale pour les études cristallographiques sous contraintes (diffraction sous champ électrique, photocristallographie) et la cristallographie résolue en temps (détecteur pixel XPAD). Les thématiques de recherche trouvent des applications dans le domaine des matériaux moléculaires magnétiques, des matériaux photocommutables, des minéraux, et des molécules d’intérêt biologique ou pharmaceutique, de l’ingénierie cristalline.
• L’équipe Modélisation Quantique développe et utilise des méthodes théoriques pour l’étude de la structure électronique des molécules et des solides, avec un intérêt particulier pour les systèmes présentant des corrélations fortes ou des interactions faibles de type Van der Waals. La théorie de la fonctionnelle de la densité ou les méthodes issues de la théorie à N corps tels que l’approximation GW, l’approximation de la phase aléatoire, ou l’équation de Bethe-Salpether permettent au trois chercheurs permanents qui composent l’équipe de s’intéresser à de nombreux problèmes comme par exemple les matériaux à deux dimensions, les supraconducteurs à base de fer, la prédiction de structure cristallines, ou les matériaux pour le stockage de l’énergie.
• L’équipe BioMod (Bio-cristallographie et Modélisation) est composée de 8 chercheurs, enseignants chercheurs et technicien permanents dont les axes de recherche vont de la bio-cristallographie et la biologie structurale jusqu’à l’analyse de densité de charge appliquée aux molécules biologiques (protéines, peptides …). Les thématiques actuelles portent par exemple sur l’étude de protéines aux propriétés antigel, des protéines GRX (Glutaredoxine) et de celles de la famille des GST (Glutathion-S-transférase) impliquées dans la lutte contre le stress oxydant, tant par diffraction des rayons X, résonnance magnétique nucléaire et dynamique moléculaire. L’équipe BioMod travaille également au développement de méthodes visant à combiner la cristallographie à haute résolution des macromolécules biologiques et l’analyse, sur la base du formalisme multipolaire et du principe de transférabilité, de leur distribution de charge et des propriétés qui en dérivent. Ces méthodes sont implémentées dans la suite logicielle MoPro, développée dans l’équipe, et sont actuellement appliquées sur plusieurs systèmes tels que des complexes Aldose Réductase humaine – inhibiteurs ou des protéines cardiaques de liaison des acides gras.

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