Étude de complexes à forte diffusion anomale pour la détermination rapide de la structure de protéines par la méthode MAD

par Meike Stelter

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Richard Kahn et de Jean Vicat.

Soutenue en 2005

à Grenoble 1 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Pour résoudre de nova la structure de protéines par cristallographie, il est nécessaire de calculer la phase des facteurs de structure à partir des intensités des rayons X diffractés. Pour ce but, les méthodes SAD et MAD se servent de la diffusion anomale d'atomes présents dans le cristal de la protéine. L'introduction de ces diffuseurs anomaux dans les cristaux est une des étapes clés de la résolution de structure des protéines. Nous avons étudié une classe de huit complexes de gadolinium servant à insérer les diffuseurs anomaux dans les cristaux de protéine. Le gadolinium présente une forte diffusion anomale et avec le rayonnement X d'un générateur de laboratoire et dans son seuil d'absorption LIlI, Une étude cristallographique menée avec cette classe de complexes et avec huit protéines différentes a permis de démontrer le potentiel élevé des complexes pour la préparation de dérivés à fort pouvoir de phasage. En effet, pour un grand nombre des dérivés testés, les phases expérimentales calculées ont mené à des cartes de densité expérimentale d'excellente qualité, permettant la construction aisée du modèle de la protéine. L'affinement de la structure des complexes liés à la protéine a permis de comprendre l'interaction des différents complexes avec les protéines. L'utilisation des complexes a permis de résoudre la structure de quatre nouvelles protéines. Nous avons également étudié des méthodes physico-chimiques alternatives à la cristallographie dans le dessein de détecter la fixation d'un complexe sur une protéine en tenant compte de la particularité de l'interaction qui est caractérisée par une constante de d'association faible.

  • Titre traduit

    Investigation of complexes exhibiting strong anomalous scattering for the fast structure determination of proteins by the MAD method


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    For the de novo structure resolution of proteins by crystallography, it is necessary to calculate the phases of the structure factors from the diffracted X-ray intensities. For this purpose, the SAD and MAD methods take advantage of the anomalous scattering properties of atoms inside the protein crystals. The introduction of the anomalous scatterers into the crystals is one of the key steps ofprotein structure resolution. We have investigated a class of eight gadolinium complexes used to introduce the anomalous scatterers into the protein crystals. Gadolinium exhibits high anomalous scattering with a laboratory X-ray generator as weil as in its LIlI absorption edge. A crystallographic study carried out with the class of complexes and eight different proteins allowed to demonstrate the great potential of the complexes for the preparation of derivatives with high phasing power. Indeed, for a great number of derivatives, the calculated experimental phases have led to experimental electron-density maps of excellent quality, allowing the easy construction of the protein mode!. The refinement of the structure of the complexes bound to the proteins allowed to gain understanding of the interaction between the different complexes and the proteins. The utilization of the complexes allowed the structure resolution of four new proteins. Besides the crystallographic studies we attempted to detect the binding of a complex to a protein with different physicochemical methods taking into consideration the weak binding constant that characterizes the interaction.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (157-VII p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.150-157

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  • Bibliothèque : Université Grenoble Alpes (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèques et Appui à la Science Ouverte. Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS05/GRE1/0276
  • Bibliothèque : Université Grenoble Alpes (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèques et Appui à la Science Ouverte. Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS05/GRE1/0276/D
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