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Propriétés statistiques de la distribution des multiplets d'acides aminés dans les protéines

Résumé de la communication

Les multiplets d'acides aminés sont pertinants à plusieurs phénomènes biophysiques. On connaît que les homomultiplets contribuent au pliement incorrect des protéines et aux désordres génétiques, tandis que les hétéromultiplets jouent un rôle dans la catalyse. Par contre, l'information quantitative sur ces multiplets nous manque; leur fréquence et distribution ne sont pas bien connues en fonction de la longueur et la structure secondaire des protéines. Ici, nous présentons des résults récents sur les propriétés statistiques de la distribution de homo- et hétéromultiplets courts. À partir de la Protein Data Bank (PDB), nous comparons la distribution expérimentale avec une distribution aléatoire de paires d'acides aminés. Nous observons un nombre d'asymétries que dépendent de la polarité des résidues, de leur position globale dans la chaîne, dans les hélices-a, les filaments et boucles-b. Aussi, on trouve que la distribution des multiplets est différente pour les protéines avec moins de ca. 200 monomères, ceci que corrélationne avec un changements dans les lois d'échelle pour le rayon de gravité. De plus, on observe une dépendence avec l'orientation, en trouvant que la distribution des multiplets chez la première moitié de la chaîne (à partir du terminus-N) est distincte de la deuxième moitié. Ces résultats permettent de comprendre mieux ce que constitue une séquence primaire ‘naturelle', lequel est utile pour améliorer nos techniques de modélisation des protéines.

Résumé du colloque

Ce colloque est centré sur le développement de méthodes théoriques et numériques ainsi que leur application à la résolution de problèmes complexes en chimie et en biochimie.

Les approches impliquées dans ces efforts de modélisation sont basées sur la compréhension détaillée des interactions moléculaires. Diverses méthodes sont mises en œuvre selon l’échelle spatiale des interactions considérées. Cette échelle varie selon les domaines d’application. Alors que des méthodes de mécanique et de dynamique quantique sont utilisées pour étudier les propriétés de petites molécules et leur réactivité, des approximations classiques sont nécessaires pour l’étude atomistique de systèmes macromoléculaires ou d’assemblages moléculaires tels que les protéines, micelles, membranes biologiques et matériaux divers. Il est à noter que le prix Nobel de chimie 2013 a récompensé le développement de méthodes dites « à échelle multiple » permettant de combiner différents degrés de résolution pour résoudre des problèmes complexes.

Grâce à l’essor des capacités de calcul, ces diverses approches théoriques et leur implémentation numérique sont devenues des outils de choix pour élucider un nombre croissant de problèmes divers allant des matériaux de pointe au développement de médicaments pour les maladies infectieuses et neurodégénératives, en passant par les réactions chimiques, en chimie organique par exemple, et la catalyse enzymatique ou chimique.

Le but de ce colloque s’inscrit résolument dans la logique multidisciplinaire de la modélisation (bio)moléculaire et vise à mettre en présence étudiants et chercheurs issus de disciplines combinant sciences informatiques, mathématiques, physique, chimie, biochimie et biologie, qui utilisent des supercalculateurs et des modèles issus de la physique moléculaire pour l’étude des problèmes les plus variés. Les intervenants invités sont à la pointe du développement de nouvelles méthodes de simulation et des efforts pour élargir leur domaine d'application.

Contexte

section icon Thème du congrès 2014 (82e édition) :
La recherche : zones de convergence et de créativité
section icon Date : 14 mai 2014

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