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Caractérisation in silico des interactions entre le récepteur de l'élastine et différents constituants de la matrice extracellulaire

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Stephanie Baud : Université de Reims Champagne-Ardenne

Résumé de la communication

Le récepteur de l'élastine (RE) est un complexe trimérique constitué de l'association de 3 protéines : l'EBP (Elastin Binding Protein), la protéine protectrice cathépsine A et la neuraminidase-1. Ce récepteur hétérodimérique est impliqué dans le métabolisme de divers ligands et présente un mécanisme d'action très spécifique et compliqué mettant en jeu une cascade de processus dans le cadre de l'interaction avec les molécules d'élastine, de tropoélastine ou des peptides issus de leurs dégradations. Ce récepteur de l'élastine participe également activement aux phénomènes de signalisation cellulaire lors de différentes pathologies et de phénomènes tumoraux ou lors des processus associés au vieillissement.

Actuellement, il n'existe aucune information structurale tridimensionnelle concernant l'EBP ou la neuraminidase-1 humaines. Afin de caractériser, d'un point de vue moléculaire les interactions entre le RE et les peptides issus de la dégradation de la matrice extra cellulaire (aussi appelés matrikines), nous avons dans un premier temps procédé à des alignements multiples ; ces derniers ont permis de proposer une structure de l'EBP (sous unité en interaction avec les matrikines) construite par homologie. Nous avons ensuite utilisé l'amarrage moléculaire (ou docking) qui nous a permis non seulement de mettre en évidence la zone d'interaction entre l'EBP et la matrikine VGVAPG mais aussi de décortiquer les mécanismes moléculaires clés du processus de fixation.

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 : 15 mai 2014

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