Introduction générale

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Introduction générale
La biophysique _ analyse des
macromolécules biologiques
Stéphanie PETRELLA
Université Pierre et Marie Curie, Paris VI
[email protected]
Plan du cours
1- Définition de la biophysique et rappel sur la structure des
protéines
2- Quelques brefs rappels de physique
3- La spectroscopie
4- La résonance magnétique nucléaire (RMN)
5- La cristallographie ou diffraction des rayons X
6- La spectrométrie de masse
7- La résonance paramagnétique électronique (RPE)
8- La microscopie (à force atomique/électronique)
9- La mécanique et la modélisation moléculaire
10- Liens internet
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1- Définition de la biophysique
Discipline qui analyse les phénomènes biologiques (biomécanique,
imagerie médicale, fonction des organes, …) et la structure des
macromolécules biologiques à l’aide de théories et de techniques
de la physique (voire de la chimie).
La biophysique est une branche interdisciplinaire de la biologie
qui porte sur l’étude des êtres vivants au moyen de théories
physiques de portée plus générale, par exemple la
thermodynamique.
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1- Rappel sur la structure des protéines
La structure primaire,
primaire ou séquence, d’une protéine correspond
à la succession linéaire des acides aminés (ou résidus) la
constituant. Les protéines sont donc des polymères d’acides
aminés, reliés entre eux par des liaisons peptidiques. La
structure primaire d’une protéine est le fruit de la traduction
de l’ARNm en séquence protéique par le ribosome. C’est grâce
au code génétique que l’information génétique (sous forme
d’ARN) est traduite en acides aminés.
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1- Rappel sur la structure des protéines
Nom
code
3 lettres
code
1 lettre
Abondance
relative
(%) E.C.
M
Chargé,
Polaire,
Hydrophobe
Alanine
ALA
A
13.0
71
H
Arginine
ARG
R
5.3
157
C+
Asparagine
ASN
N
9.9
114
P
Aspartate
ASP
D
9.9
114
C-
Cystéine
CYS
C
1.8
103
P
Glutamate
GLU
E
10.8
128
C-
Glutamine
GLN
Q
10.8
128
P
Glycine
GLY
G
7.8
57
-
Histidine
HIS
H
0.7
137
P,C+
Isoleucine
ILE
I
4.4
113
H
Leucine
LEU
L
7.8
113
H
Lysine
LYS
K
7.0
129
C+
Méthionine
MET
M
3.8
131
H
Phénylalanine
PHE
F
3.3
147
H
Proline
PRO
P
4.6
97
H
Sérine
SER
S
6.0
87
P
Thréonine
THR
T
4.6
101
P
Tryptophane
TRP
W
1.0
186
P
Tyrosine
TYR
Y
2.2
163
P
Valine
VAL
V
6.0
99
H
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1- Rappel sur la structure des protéines
La formation d’une liaison peptidique : se fait entre un
groupement acide (COOH) d’un acide aminé et le groupement
amine (NH2) de l’autre.
Une molécule d’eau est éliminée : réaction de condensation.
mrrffwlvaaalllagcagekgivekegyqldtrrqaqaayprikvlvihytaddfdssatltdkqvsshylvpa
vppryngkpriwqlvpeqelawhagisawrgatrlndtsigielenrgwqksagvkyfapfepaqiqaliplakd
iiaryhikpenvvahadiapqrkddpgpfpwqqlaqqgigawpdaqrvnfylagraphtpvdtasllellarygy
dvkpdmtpreqrrvimafqmhfrptlyngeadaetqaiaeallekygqd
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1- Rappel sur la structure des protéines
La structure secondaire décrit le repliement local du squelette
carboné des résidus d'une protéine. Ainsi, une protéine peut être
décrite par une séquence d'acides aminés mais aussi par une séquence
de structures secondaires.
La structure secondaire vient du fait que les repliements
énergétiquement favorables d'une liaison peptidique sont limités.
Ainsi, certaines conformations se trouvent nettement favorisées car
stabilisées par des liaisons hydrogènes entre les groupements amide
(-NH) et carbonyle (-CO) du squelette carboné. Il existe au moins
3 catégories de structures secondaires selon l'échafaudage de
liaisons hydrogène, et donc selon le repliement des liaisons
peptidiques.
Il existe des méthodes expérimentales pour déterminer la structure
secondaire comme la résonance magnétique nucléaire, le dichroïsme
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circulaire ou certaines méthodes de spectroscopie infrarouge.
1- Rappel sur la structure des protéines
L’hélice α demeure un élément classique de structure de protéines.
L’hélice α a 3.6 acides aminés par tour d'hélice et des liaisons
hydrogène entre les groupements CO d’un acide aminé I et NH d’un
acide aminé I+4
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1- Rappel sur la structure des protéines
Le feuillet ß est constitué de la combinaison de brins ß. Ces brins
sont alignés côte à côte pour former des liaisons hydrogène entre
les groupements CO d’un brin et les groupements NH d’un autre
brin. Lorsque l’orientation des brins sont dans la même direction, il
s’agit d’un feuillet ß parallèle. Lorsque les acides aminés dans les
brins successifs ont des directions opposées, c’est un feuillet ß
antiparallèle.
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1- Rappel sur la structure des protéines
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1- Rappel sur la structure des protéines
La structure tertiaire d'une protéine correspond au repliement de la
chaîne polypeptidique dans l'espace. On parle plus couramment de
structure tridimensionnelle, ou de structure 3D. La structure 3D
d'une protéine est intimement liée à sa fonction: lorsque cette
structure est cassée par l'emploi d'agent dénaturant, la protéine perd
sa fonction: elle est dénaturée.
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1- Rappel sur la structure des protéines
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2 – Quelques brefs rappels de physique
A- Structure de l’atome
- noyau : protons et neutrons (de charges positives), aussi appelés
nucléons
- cortège d’électrons (de charges négatives) autour du noyau qui
l’équilibrent
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2 – Quelques brefs rappels de physique
B– La lumière
- partie visible du rayonnement électromagnétique
- rayonnement électromagnétique : oscillation couplée du champ
électrique et du champ magnétique, caractérisé par sa longueur d’onde
λ ou sa fréquence ν qui sont inversement proportionnelles : ν = c / λ
Auteur : C. Dang Ngoc Chan
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2 – Quelques brefs rappels de physique
C– Le photon
- grain d’énergie qui se déplace à la vitesse de la lumière (v = c) avec
une fréquence d’oscillation ν
- tout rayonnement électromagnétique est constitué de photons
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2 – Quelques brefs rappels de physique
D– Spectre électromagnétique
- décomposition du rayonnement électromagnétique en fonction:
• de sa longueur d’onde
• de sa fréquence (via l’équation de propagation)
• de l’énergie de ses photons (via la loi de Planck)
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3- La spectroscopie
Les méthodes spectroscopiques sont utilisées pour analyser les
macromolécules parce que se sont des techniques d’analyse non
destructrices
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3- La spectroscopie
A- La spectroscopie ultraviolet et visible
On observe ce qui se passe lorsque certains groupements chimiques
absorbent une partie de l’énergie d’un photon. Pour qu’il y ait
absorption, il faut que le photon ait une énergie égale à l’énergie de
transition des électrons impliqués dans la liaison chimique du
groupement en jeu.
- liaison simple : constituée d’électrons σ, absorbe la lumière
dans l’UV lointain < 200 nm, presque impossible d’effectuer des
mesures correctes et précises à cause du grand nombre de liaisons qui
absorbent
- région 200 à 400 nm : on observe surtout les électrons π
délocalisés et les doublets libres des atomes comme O et N
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3- La spectroscopie
Le pic d’un spectre d’absorbance est caractérisé par :
- sa longueur d’onde λ (nm)
- coefficient d’extinction molaire εM
On peut évaluer la valeur de εM par la loi de Beer-Lambert :
A=
εM . l . C
A : absorbance de la solution (sans dimension)
l : longueur du trajet optique (cm)
εM : coefficient d’extinction molaire (M-1.cm-1)
C : concentration de la solution (M)
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3- La spectroscopie
Applications
- grâce à la loi de Beer-Lambert on peut quantifier les molécules
organiques en solution lorsque l’on connaît leur
εM
- permet de suivre une réaction enzymatique (exple : dégradation de
la pénicilline par une enzyme de type β-lactamase) quand le substrat
ou un des produits absorbent à une longueur d’onde donnée en solution
et ainsi de caractériser la cinétique enzymatique de cette protéine.
- plus de 90% des analyses médicales sont basées sur cette méthode :
mise en évidence de la présence d’analytes particulier qui absorbent à
une longueur d’onde connue
….
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3- La spectroscopie
B- La spectroscopie infrarouge
On n’observe pas la transition des électrons comme dans le cas de la
spectroscopie UV/visible, mais l’énergie associée à la vibration des
liaisons chimiques.
Lorsque la fréquence de la radiation infrarouge est égale à la
fréquence de résonance de la liaison, il y a absorption de l’énergie
lumineuse et amplification des vibrations.
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3- La spectroscopie
Application
- identification de groupement : chaque type de liaison possède une
fréquence de vibration qui lui est propre
région
Vibrations
d’élongation
4000 à 2500 cm-1
Liaisons : N-H, C-H, OH
2500 à 2000 cm-1
Triples liaisons
2000 à 1500 cm-1
Doubles liaisons : C=O,
C=N, C=C
1750 à 1680 cm-1
Groupement carbonyle
1680 à 1640 cm-1
Bandes alcènes
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3b- La fluorescence
Une molécule fluorescente (fluorophore ou fluorochrome) possède la
propriété d’absorber de l’énergie lumineuse (ou lumière d’excitation)
et de la restituer rapidement (<1 nsec) sous forme de lumière
fluorescente (ou lumière d’émission).
Applications
- le marquage simple se fait par affinité entre un fluorochrome et la
molécule à marquer
- l’immunomarquage direct ou indirect qui utilise un anticorps marqué
par un élément radioactif
- la technique du FISH (Fluorescence In Situ Hybridization) sert à
marquer des séquences nucléotidiques
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3b- La fluorescence
FISH : méthode utilisée pour déceler des anomalies génétiques et
faire de la cartographie des gènes.
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3b- La fluorescence
- la technique du FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer)
utilise 2 fluorochromes, un donneur qui va transmettre son énergie à
un autre fluorochrome accepteur. Elle permet entre autre d’étudier
des interactions entre deux molécules.
There is FRET ("Fluorescence Resonance Energy Transfer")
between anti-synuclein antibody (labeled with fluorescein)
and anti-HSP (heat shock protein, labeled with Cy3)
throughout the cell, including within the inclusions formed
from protein aggregates.
But there is little FRET within the nucleus.
Auteur : B. Bacskai (Massachusetts General Hospital, USA)
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3b- La fluorescence
- la GFP (Green Fluorescent Protein) consiste à intégrer dans le
génome de la cellule à observer un gène de protéine fluorescente, la
protéine synthétisée est alors fluorescente
Longeur d'onde d'émission de fluorescence : 508 nm
Bibliographie : Tsien R. Y. (1998)MP31_SP_310107
"The Green Fluorescent Protein" Annu. Rev.
Biochem. 67, 509 - 544
3c- Le dichroïsme circulaire
Cette technique s’appuie sur la capacité des molécules qui ont une
activité optique d’absorber différemment la lumière polarisée
circulairement à droite et la lumière polarisée circulairement à
gauche.
Effet du dichroïsme circulaire sur deux rayons lumineux polarisés
respectivement circulaireMP31_SP_310107
gauche et circulaire droite : ils ne
subissent pas la même absorption.
3c- Le dichroïsme circulaire
A- Lumière polarisée
Certaines propriétés
électromagnétique :
de
la
lumière
sont
celles
d’une
onde
- onde transversale
- le vecteur champ électrique E de l’onde est perpendiculaire à
la direction de propagation
- celle-ci se confond avec
l’approximation de l’optique géométrique
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le
rayon
lumineux
dans
3c- Le dichroïsme circulaire
B- Polarisation de la lumière
Un polariseur est un instrument d’optique qui sélectionne parmi toutes
les directions permises pour le champ électrique celles qui sont
parallèles à son axe de polarisation.
MP31_SP_310107
Observation de l'effet d'un polariseur par absorption
sur une lumière polarisée provenant d'un écran plat d'ordinateur
3c- Le dichroïsme circulaire
C- Spectre de dichroïsme circulaire
La forme du spectre obtenu pour une
protéine
peut
être
déconvoluée
(décomposée)
en
différentes
composantes :
- hélice α
- feuillet β
- structure non ordonnée
Chaque composante donne une courbe
spectrale caractéristique.
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3c- Le dichroïsme circulaire
Application
Technique qui permet d’analyser le contenu en structures secondaires
des protéines ou des acides nucléiques. Pour déterminer la proportion
de chaque type de structure secondaire, il faut effectuer une
déconvolution en composantes élémentaires du spectre de dichroïsme
avec des logiciels appropriés.
C’est une technique non destructive qui permet d’étudier les
changements de conformation des protéines dans différents
environnements (pH, agents dénaturants, température).
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4- La résonance magnétique nucléaire (RMN)
C’est une technique de spectroscopie appliquée aux atomes qui ont un
spin nucléaire non nul :
- noyau d’un tel atome absorbe les rayonnements
électromagnétiques d’une fréquence spécifique, en présence d’un fort
champ magnétique
- noyau chargé +, le mouvement de spin nucléaire engendre un
moment magnétique (barreau aimanté)
- moment magnétique microscopique placé dans un champ
électrique extérieur peut avoir 2 niveaux d’énergie possibles :
orientation parallèle ou anti-parallèle au champ magnétique
- orientation parallèle (α) et anti-parallèle (β) ont des niveaux
d’énergie différents
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4- La résonance magnétique nucléaire (RMN)
Principe de la RMN :
- faire passer le moment magnétique nucléaire du niveau de
plus basse énergie à celui de plus grande énergie : transition de l’état
α vers l’état β par absorption d’un photon
- lorsque l’énergie du photon permet cette transition il y a
résonance
Le spin ne peut prendre que des valeurs multiples entières ou demientières de la constante de Planck
- certains noyaux possèdent un spin nul (généralement ceux de
masse pair) : carbone 12, oxygène 16
- hydrogène n’a qu’un proton et donc un spin nucléaire non nul
et on peut lui associer un moment magnétique nucléaire : résonance
magnétique de l’H (proton) est donc la plus utilisée.
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4- La résonance magnétique nucléaire (RMN)
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4- La résonance magnétique nucléaire (RMN)
Applications
Son caractère non destructif à conduit à divers développements de
cette méthode qui est employée :
- en biologie pour déterminer la structure de certaines
protéines (petites protéines) ou de fragment d’ADN
- en chimie organique pour des analyses structurales
- en médecine pour étudier le corps humain (image à résonance
magnétique nucléaire – IRM)
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5- La cristallographie ou diffraction des rayons X
La cristallographie est la science qui se consacre à l’étude des
substances cristallines à l’échelle atomique. L’état cristallin est défini
par un caractère périodique et ordonné à l’échelle atomique ou
moléculaire.
La cristallogénèse est la formation d’un cristal, soit en milieu naturel,
soit de façon expérimentale. C’est le passage d’un état désordonné
liquide à un état ordonné solide, contrôlé par la température, la
pression, le temps d’évaporation et des lois cinétiques complexes.
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5- La cristallographie ou diffraction des rayons X
La cristallogénèse
Étape cruciale : avoir une quantité suffisante de la molécule à
cristalliser pure. Dans le cas des protéines, il faut produire cette
protéine en grande quantité puis la purifier.
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5- La cristallographie ou diffraction des rayons X
La cristallogénèse
- 1ère phase : la germination correspond à l’apparition d’une
phase cristalline stable à partir d’un liquide surfondu ou d’une solution
sursaturée
- 2ème phase : la croissance est le processus qui va suivre la
germination et permettre l’augmentation de taille des germes pour
conduire aux cristaux
Les macromolécules biologiques
comme
les
protéines
sont
souvent difficiles à cristalliser.
Diagramme de phase d’une protéine. La flèche indique l’évolution du
système lors de l’équilibration par diffusion de vapeur.
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5- La cristallographie ou diffraction des rayons X
La cristallographie
Mesure de la diffraction du rayonnement électromagnétique des
rayons X dont les longueurs d’ondes (entre 10 nm et 0.01 nm) sont de
l’ordre des distances qui séparent les plans atomiques des réseaux
cristallins.
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5- La cristallographie ou diffraction des rayons X
Clonage, expression,
purification
RMN, RPE, microscopie,
mécanique moléculaire
Spectroscopie UV,
spectrométrie de masse
Question/interprétation
biologique
Cristallisation
Cristallographie
Cristaux
Structure atomique
= MODELE
Collecte et intégration
des données
Affinement
cristallographique
Données de diffraction
Carte de densité
électronique
Phasage
des réflexions
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5- La cristallographie ou diffraction des rayons X
Générateur RA MICRO MAX 7, IBPC, Paris.
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5- La cristallographie ou diffraction des rayons X
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5- La cristallographie ou diffraction des rayons X
La banque de données « Protein Data Bank » (PDB)
PDB
Elle contient l’ensemble des données structurales des protéines (plus
de 55419 structures !) obtenues par cristallographie, RMN ou ME.
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5- La cristallographie ou diffraction des rayons X
- le nombre de conformations connues de protéines significativement
différentes (moins de 25% d’acides aminés identiques entre deux
séquences) est de 1500.
- la distribution observée des repliements est très hétérogène
(certains sont très peuplés, d’autres beaucoup moins)
- on évalue à environ 10 000 le nombre total de structures protéiques
originales qui suffiraient à modéliser la quasi-totalité des protéines
connues
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6- La spectrométrie de masse
Les protéines sont de grosses molécules biologiques. La spectrométrie
de masse permet de les fractionner (actuellement jusqu’à 2 105
Dalton) en les ionisant, puis de déduire la masse de ces molécules (ou
la masse de leur fragment) selon leur trajectoires.
Les fragments sont accélérés par un champ magnétique et/ou
électrique et ils sont triés en fonction de leur rapport : masse/charge
(M/z).
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6- La spectrométrie de masse
Principe de la spectrométrie de masse
- échantillon introduit dans une enceinte sous vide, vaporisé
puis soumis au bombardement d’un canon à électrons de grande
énergie. Un électron est arraché aux molécules et on obtient une
espèce qui est à la fois un cation (ion +) et un radical libre (nb impair
d’électrons)
- fragmentations successives de l’ion moléculaire qui sont
ensuite accélérés dans un champ électrique et/ou magnétique, puis
dirigés entre les pôles d’un aimant selon une trajectoire circulaire qui
dépend de leur rapport masse/charge (m/z)
- en faisant varier le champ électrique on fait varier la vitesse
des ions moléculaires, on les fait parvenir au détecteur par ordre
croissant de m/z, z = 1, on obtient donc une mesure de la masse de
tous les fragments de la molécule initiale
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6- La spectrométrie de masse
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6- La spectrométrie de masse
HCTultra
The ultra Performance High Capacity Trap
microflex LT
The routine benchtop MALDI-TOF MS
Routine analysis in
• protein identification
• protein characterization
• Expression Proteomics
• de novo peptide sequencing
• Clinical Proteomics
• differential proteomics
• Functional Genomics
• metabolite profiling
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6- La spectrométrie de masse
La figure représente le spectre de masse de l'ester méthylique de l'acide abiétique, constituant
majoritaire de la colophane.
La présence des ions 316, 301 et 241 permet l'identification de la colophane sans ambiguïté.
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6- La spectrométrie de masse
Applications
Protéomique : Identification de protéines, caractérisation fine, étude
des interactions non covalentes
Chimie analytique
Analyse agroalimentaire et environnementale
Pharmaceutique
Genomique
Protéomique clinique …
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7- La résonance paramagnétique électronique (RPE)
Un radical libre est un atome ou une molécule qui possède un ou
plusieurs électrons célibataires (non-appariés). Un électron
célibataire engendre une grande instabilité de la molécule. Les
espèces radicalaires sont produites naturellement par phénomène
d’oxydation et peuvent s’attaquer aux composés vitaux des cellules.
La résonance paramagnétique électronique est une méthode directe
d’étude des phénomènes radicalaires. Elle permet donc de mettre en
évidence des composés possédant au moins un électron célibataire.
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7- La résonance paramagnétique électronique (RPE)
Applications
- utilisée au niveau biologique pour l’étude des relations
structure/fonction des protéines
- analyse des matériaux : étude de la structure locale des
matériaux désordonnés (verres) avec l'aide de simulations numériques
des spectres
- également utilisée dans le cadre de datations en archéologie
préhistorique. Elle s'applique en particulier à l'émail dentaire de
grands mammifères fossiles, à des grains de quartz extraits de
sédiments archéologiques ou à des carbonates (stalagmites, coraux,
etc.). Son champ d'application est très étendu, d'environ 20 000 ans à
un million d'années.
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8- La microscopie à force atomique
Cette méthode est dérivée du microscope à effet tunnel qui peut
servir à visualiser la topologie de la surface d’un échantillon ne
conduisant pas l’électricité. Le principe se base sur les interactions
entre l’échantillon et une pointe montée sur un microlevier. La pointe
balaie (scanne) la surface à représenter, et l’on agit sur sa hauteur
selon un paramètre de rétroaction. Un ordinateur enregistre cette
hauteur et peut ainsi reconstituer une image de la surface.
Analyse de la surface par AFM
d'anneaux reconstitués de la sous-unité
III (équivalente à c) d’ATP synthase de
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chloroplastes d'épinard détecte (14 c)
8- La microscopie électronique
A- La ME à transmission
Proche dans son principe du microscope optique. Cette technique est
basée sur le principe de diffraction des électrons, peut atteindre un
grossissement * 5 000 000
CANON À ÉLECTRONS
SYSTÈME D'ILLUMINATION
porte objet
SYSTÈME D'IMAGERIE
binoculaire
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chambre d'observation, écran fluorescent
8- La microscopie électronique
B- La ME à balayage
Technique de microscopie basée sur le principe des interactions
électrons-matière. Un faisceau d’électron balaie la surface de
l’échantillon à analyser qui, en réponse, réémet certaines particules.
Différents détecteurs permettent d’analyser ces particules et de
reconstruire une image de la surface en trois dimensions.
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8- La microscopie électronique
Applications
Microélectronique,
technologie
des
semiconducteurs
et
microfabrication : outil précieux dans la mise au point des procédés de
fabrication des dispositifs dont l’élément caractéristique est une
llargeur qui est passée de quelques µm à moins de 100 nm.
Science des matériaux : caractérisation microstructurale des
matériaux qui permettent d’obtenir à la fois des renseignements
relatifs à la morphologie et à la répartition des constituants.
Biologie : observation des micro-organismes avec une profondeur de
champ nettement plus élevée que celle des microscopes optiques. Et
résolution de structures protéiques.
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8- La microscopie électronique
Images de MEB à faible énergie (1kV): Cette photo de 1995
montre une ligne de photorésine de 120 nm de large et 1µm
de haut. On voit les flancs de la photorésine les ondes
stationnaires du rayonnement UV utilisé pour l'exposition de
la résine. Le MEB est un DSM 982 de chez Zeiss, équipé
d'une colonne Gemini
Image en fausses couleurs de
sporocystes de nématodes du
soja
Fibres de polyester
observées au MEB
Image prise au MEB de
Diatomées (grandissement
X5000 X)
Image prise au MEB de
l'œil d'une drosophile
MP31_SP_310107
Surface de fracture d'un acier bainitique
Image prise au MEB de divers
sortes de pollens
9- La mécanique et la modélisation moléculaire
Ce type d'approche est complémentaire des techniques physiques qui
précèdent. Ses objectifs sont entre autres :
• la "visualisation" informatique des molécules à partir de données
structurales (cristallographiques, RMN, spectroscopiques , ...)
• l'obtention d'informations sur la dynamique et l'énergie des
molécules
• calculer le champ de force pour déterminer les propriétés des
molécules
• corréler ces propriétés à une structure moléculaire
• valider la structure moléculaire
Différents outils informatiques sont utilisés pour :
• visualiser la structure des molécules en 3 dimensions
• les "manipuler" (rotation, translation, changement de conformation)
• calculer les paramètres géométriques (distance inter atomique,
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angle, ...)
9- La mécanique et la modélisation moléculaire
A- Principe de la mécanique moléculaire
But: prédire l’énergie associée à une conformation donnée d’une
molécule. Le résultat obtenu est comparé aux propriétés physiques de
la
molécule
observée
expérimentalement
(structure
cristallographique)
Méthode empirique qui utilise un modèle mathématique et divers
paramètres
de
potentiels
:
l’ensemble
(modèle
mathématique/paramètres de potentiels) s’appelle un champ de force.
Les protéines sont constituées de centaines ou de milliers d’atomes et
les seules méthodes de calculs pour des systèmes de cette taille sont
les calculs de mécanique moléculaire. La mécanique quantique ne
permet d’étudier de systèmes comportant quelques centaines
d’atomes.
MP31_SP_310107
9- La mécanique et la modélisation moléculaire
B- le champ de force d’une protéine
Les atomes sont traités comme des « balles en caoutchouc » de
différentes tailles reliées entre elles par des « ressorts » (les
liaisons) de différentes longueurs. Un champ de force est associé à
chaque atome dans la protéine.
Champ de force :
CHARMM : prot
AMBER : prot, AN
SYBYL : mlc organiques
Discover : prot, mlc organiques
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9- La mécanique et la modélisation moléculaire
small
sm
cavities
Analysis of the mutations
implicated in the
resistance to RJ:
Glu61
H+ binding site
deep cavity
Asp32Gly–Glu61Asp:
modification of negatively
charged side chains, effects
for the binding to the drug
Leu59Val–Ala63Pro:
modification of the cavity
shape
Ile66Met:
introduces a sulfur atom into
the cavity accomodating the
brome atom of RJ
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10- Liens internet
PDB : http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do
Expasy : http://www.expasy.org/tools/#secondary
Pymol : http://pymol.sourceforge.net/
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