Applications des milieux anisotropes à la détermination de structures de biomolécules par RMN liquide
Institution:
Versailles-St Quentin en YvelinesDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The structural study of biological macromolecules (DNA, proteins, complexes. . ) by high resolution NMR is based in the use of various structural data: distances between atoms of hydrogens lower than 5 Å (nuclear Overhauser effect), dihedral angles (obtained by the measure of scalar coupling constants) and chemical shift indexes or hydrogen bounds for the characterization of secondary structures. The set of these structural constraints represents a local information and so when one predicts the global fold of a structure, they can be responsible for accumulation of uncertainties on the macromolecule structure. A solution for landing of this undetermination consists in resorting to in long distances as a supplement to usual ones. These data are defined with regard to a molecular frame and are obtained by measuring residual dipolar couplings (RDC) resulting from the weak orientation of the macromolecule (parameter of order 10-3 to 10-5). At first, we studied two structures of LewisX oligosaccharides by mean of the RDC. The purpose of this study was to show the capacity of the RDC to define a structure. In the second part of this study, we precised the location of a helix in the double tudor domain 53BP1 by using RDC restraints. The last part of this work, was based on the structural study of various DNA fragments by using three sets of constraints of RDC (PEG, Bicelles SDS and PF1) detect a structural deformation
Abstract FR:
L'étude structurale de macromolécules biologiques (ADN, protéines, complexes,. . . ) par RMN à haute résolution repose sur l'utilisation de différents types de données structurales classiques : les distances entre atomes hydrogènes inférieures à 5 Å (effets Overhauser nucléaires), les angles dièdres (obtenus par la mesure de constantes de couplages scalaires) et les indices de déplacement chimique ou de liaisons d'hydrogène pour la caractérisation de structures secondaires. L'ensemble de ces contraintes structurales sont des informations locales et donc lorsque l'on prédit le repliement globale d'une structure, elles peuvent être responsable d'accumulation d'incertitudes sur la structure de la macromolécule. Une solution pour palier à cette indétermination consiste à recourir à des contraintes à longue distance en complément des contraintes usuelles. Ces données sont définies par rapport à un repère moléculaire et sont obtenues en mesurant des couplages dipolaires résiduels (RDC) résultant de la faible orientation de la macromolécule (paramètre d'ordre 10-3 à 10-5). Dans un premier temps, nous avons étudié deux structures d'oligosaccharides à motif de LewisX à l'aide des RDC. Le but de cette étude était de montrer la capacité des RDC à définir la structure. Dans la deuxième partie de cette étude, nous avons été amenés à définir le positionnement d'une hélice dans le double domaine tudor 53BP1 en employant un seul jeu de contraintes RDC. La dernière partie de ce travail, a été basée sur l'étude structurale de différents fragments d'ADN en employant trois jeux de contraintes de RDC (PEG, Bicelles SDS et PF1) avec la finalité de mettre en évidence une déformation structurale.