Utilisation du xenon et du krypton pour la resolution du probleme des phases par les methodes du remplacement isomorphe et de la diffusion anomale

On the use of xenon and krypton for phase determination by the methods of isomorphous replacement and anomalous scattering

• Auteur / Autrice : Marc Schiltz
• Direction : Thierry Prangé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Le travail de these decrit l'utilisation du xenon et du krypton pour la resolution du probleme des phases en cristallographie biologique par les methodes du remplacement isomorphe et de la diffusion anomale. La radiocristallographie constitue une technique puissante pour visualiser les composants biochimiques de base au niveau moleculaire et atomique. Cette methode physique repose sur la diffraction des rayons x par un cristal qui est constitue des molecules que l'on cherche a etudier. A l'heure actuelle, deux obstacles majeurs persistent toujours dans ce domaine : les difficultes pour obtenir des cristaux et le probleme des phases. C'est dans le cadre de cette derniere problematique que ce travail de recherche s'inscrit. Partant des resultats obtenus par de nombreuses etudes anterieures sur l'interaction du xenon avec les proteines, l'utilisation de ce gaz pour l'obtention de derives isomorphes est etudiee. Une methode simple pour la preparation de derives lourds au xenon et pour la collecte des donnees de diffraction sous pression de gaz a ete mise au point. Cette methode a ete testee sur quelques proteines de structure connue, avant d'etre appliquee avec succes aux problemes de resolution de plusieurs structures nouvelles. Les derives obtenus sont, en general, hautement isomorphes des structures natives correspondantes. Un deuxieme aspect du travail concerne l'etude des caracteristiques physico-chimiques plus profondes qui conditionnent et qui regissent la fixation du xenon par les proteines. En particulier, la generalite de la fixation des gaz rares dans le site actif d'une classe importante d'enzymes, les proteases a serine, est mise en evidence. Enfin, il est montre que l'application du krypton permet de surmonter un certain nombre d'inconvenients lies a l'utilisation du xenon. En conclusion, l'etude montre que le xenon et le krypton peuvent etre utilises de maniere profitable comme atomes lourds et diffuseurs anomaux et fournissent des resultat structuraux d'une tres bonne qualite.