Prédiction et contrôle de la densité électronique en vue de l'analyse conformationnelle de molécules complexes

par Emmanuel Bec

Thèse de doctorat en Surfaces et interfaces

Sous la direction de Pierre Becker.

Soutenue en 1998

à l'Université de Marne-la-Vallée (1991-2019) .

mots clés

• Physique nucléaire -- Thèses et écrits académiques
• Molécules -- Thèses et écrits académiques
• Analyse conformationnelle -- Thèses et écrits académiques

Résumé

La densite electronique caracterise l'etat fondamental de tout systeme, aussi complexe soit-il. Mais, dans le cas d'une macromolecule ou d'une proteine, sa prediction est impossible par des calculs quantiques rigoureux. D'ou le developpement de methodes parfois tres rustiques pour simuler les charges et les potentiels qui servent ensuite de point de depart a la dynamique moleculaire. Toutefois, ces methodes sont tres aleatoires quant a leur fiabilite car elles ne tiennent pas compte de l'extension spatiale du nuage electronique, qui va en fait imposer la structure moleculaire. Rappelons que la majeure partie de l'energie conformationnelle est d'origine coulombienne. Un modele a ete mis au point permettant d'envisager la prediction de la densite electronique de molecules complexes. La methode s'appuie sur une decomposition de la molecule en sous-systemes, calcules quantiquement, independamment les uns des autres, a partir de molecules plus simples, dont les densites electroniques peuvent etre considerees comme transferables avec une precision controlee. L'avantage est une minimisation critique du nombre de parametres structuraux sensibles, limites dans un premier temps a des orientations des fragments autour de liaisons pivot. Les atomes de ces liaisons serviront, par la suite, de points d'ancrage pour de nouveaux fragments. A partir de la densite electronique reconstruite, l'energie conformationnelle est calculee, par des methodes de type theorie de la fonctionnelle de densite, puis comparee avec des surfaces d'energie ab initio

Titre traduit

Prediction and control of electronic density in the goal of conformational analysis of complex molecules

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