Abstract FR:

Cette etude concerne la prediction de la structure tertiaire et de la thermostabilite relative des proteines mutantes. Elle s'insere dans un projet dont le but est de rechercher des mutants thermostables de l'alpha-amylase, une enzyme importante pour l'industrie de l'amidon. Pour faciliter la recherche de tels mutants, nous avons mis au point un protocole de calcul d'energie libre base sur une nouvelle methode de monte carlo. Ce protocole qui utilise le recuit simule pour la recherche conformationnelle permet de calculer les changements structuraux induits par la mutation ainsi que la difference relative d'energie libre entre une proteine mutante et la proteine sauvage. La prediction est basee sur une connaissance prealable de la structure tridimensionnelle de la proteine sauvage et sur l'hypothese que les changements structuraux sont limites autour du site de mutation. Du fait du nombre limite de variables (15 angles diedres), et de l'utilisation d'un systeme non diffusif, le calcul de l'energie libre par une methode non perturbative s'est avere possible. Les resultats montrent que la stabilite relative des proteines mutantes peut etre estimee avec une bonne approximation en utilisant seulement trois termes: une moyenne d'ensemble determinee par simulation monte carlo pour l'energie interne, un calcul approche du volume accessible de l'espace conformationnel pour l'entropie et un calcul de la surface accessible au solvant pour l'energie libre d'hydratation. Les essais effectues sur les mutants du lysozyme t4 montrent que les valeurs d'energie libre de stabilisation calculees de cette maniere sont pour la plupart a moins de 1 kcal/mol des valeurs experimentales et que les incertitudes sur ces valeurs calculees sont similaires a celles obtenues avec les methodes standard de calcul d'energie libre