Etude par RMN HRMAS de molécules greffées sur support solide : Etude par RMN VASS de protéines dans des milieux orientés

par Nathalie Lancelot

Thèse de doctorat en Chimie physique

Sous la direction de Karim Elbayed et de Martial Piotto.

Soutenue en 2004

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .


  • Résumé

    Ce travail comporte deux parties. La première partie décrit des études structurales secondaires de peptides greffés sur des résines par RMN haute résolution à l'angle magique (HRMAS). Nous avons notamment montré par RMN HRMAS que les peptides poly-Aib (acide -aminoisobutyrique) et les homo-peptides C-tétrasubstitués [L-(Me)Leu]n (n = 1-5) adoptent une structure régulière en hélice 310 même lorsqu'ils sont liés de manière covalente à une matrice polymérique. De tels systèmes s'avèrent en effet très utiles pour les études de reconnaissance moléculaire ou comme catalyseurs en synthèse asymétrique. La deuxième partie est consacrée à l'étude par RMN VASS (Variable Angle Sample Spinning) des milieux orientés. Des spectres RMN d'ubiquitine en présence de bicelles à une concentration de 25% poids/volume ont été enregistrés dans des conditions de rotation de l'échantillon à différents angles de rotation. Pour un axe de rotation égal à l'angle magique ( = 54,7°), l'HSQC 1H/15N enregistrée sans découplage 1H dans la dimension indirecte correspond au spectre classique obtenu sur une protéine dans une solution isotrope et permet la mesure purement isotrope des constantes de couplage scalaire 1JNH. Pour un angle de rotation inférieur à l'angle magique ( < 54,7°) les bicelles s'orientent avec leur normal perpendiculaire à l'axe de rotation, tandis que pour un angle de rotation supérieur à l'angle magique ( > 54,7°) les bicelles s'orientent avec leur normale le long de l'axe de rotation. Cet alignement de bicelles crée des conditions anisotropes qui donnent lieu à l'observation de constantes dipolaires résiduelles sur l'ubiquitine. L'ampleur de ces constantes dipolaires résiduelles dépend directement de l'angle  que le rotor fait avec le champ magnétique principal. En changeant cet angle de manière contrôlée, les constantes dipolaires résiduelles peuvent être aussi bien augmentées ou diminuées offrant ainsi la possibilité d'étudier simultanément une grande gamme de constantes dipolaires dans un même échantillon.

  • Titre traduit

    Study of molecules grafted to a solid support by HRMAS NMR : Study of proteins in oriented media by VASS NMR


  • Résumé

    This work is divided into two parts. The first part is dedicated to the secondary structural study of peptides grafted to a resin by High Resolution Magic Angle Spinning (HRMAS) NMR. We have shown by HRMAS NMR that poly-Aib (-aminoisobutyric acid) peptides and C-tetrasubstituted homo-peptides [L-(Me)Leu]n (n = 1-5) adopt a regular 310-helical structure even when covalently bound to a polymeric matrix. Such systems are very useful in molecular recognition studies or as catalysts in asymmetric synthesis. The second part is dedicated to the study of oriented media by Variable Angle Sample Spinning (VASS) NMR. NMR spectra of ubiquitin in the presence of bicelles at a concentration of 25% w/v have been recorded under sample spinning conditions for different angles of rotation. For an axis of rotation equal to the magic angle ( = 54,7°), the 1H/15N HSQC recorded without any 1H decoupling in the indirect dimension corresponds to the classical spectrum obtained on a protein in an isotropic solution and allows the measurement of pure isotropic scalar J-couplings 1JNH. For an angle of rotation inferior to the magic angle ( < 54,7°), the bicelles orient with their normal perpendicular to the spinning axis, whereas for an angle of rotation superior to the magic angle ( > 54,7°) the bicelles orient with their normal along the spinning axis. This bicelle alignment creates anisotropic conditions that give rise to the observation of residual dipolar couplings in ubiquitin. The magnitude of these dipolar couplings depends directly on the angle  that the rotor makes with the main magnetic field. By changing this angle in a controlled manner, residual dipolar couplings can be either scaled up or down thus offering the possibility to study simultaneously a wide range of dipolar couplings in the same sample.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (207 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2004;4614
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