Dynamique et conformation de biomolécules en phase gazeuse

par Thibault Tabarin

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Philippe Dugourd.

Soutenue en 2007

à Lyon 1 .

mots clés

• Acides aminés
• Peptides
• Spectroscopie de photoélectrons
• Transfert de charge

Résumé

Nous avons développé une nouvelle expérience qui couple un spectromètre de masse de type piège ionique quadripolaire à un laser OPO UV-Visible accordable en longueur d’onde. Le travail qui est présenté dans cette thèse, est une étude des propriétés optiques et de la photofragmentation en phase gazeuse d’acides aminés, de peptides, d’ADN et de systèmes complexes métal-biomolécule. Dans le cas des peptides, l’excitation UV des chromophores contenus dans ces systèmes conduit à une fragmentation spécifique qui peut être contrôlée en fonction de la longueur d’onde. Les schémas de fragmentation obtenus après excitation laser dépendent des transferts de charge photo induits et peuvent être reliés à la géométrie du système. Les spectres optiques des complexes d’agrégat d’argent tryptophane, supportés par des calculs de TD-DFT, ont permis une étude détaillée de l’excitation électronique, des transferts de charge et de la relaxation dans un système hybride métal biomolécule. La production et l’utilisation de fragments radicalaires obtenus par photofragmentation ou par photodétachement sont également discutées et illustrées sur des peptides et de l’ADN

Titre traduit

Conformation and dynamic of biomolecules in gas phase

Résumé

We have developed a new experimental set-up which couple a quadrupole ion trap mass spectrometer with a tuneable UV-Visible laser OPO. This thesis’s work deals with the optical properties and the photofragmentation of amino acids, peptides, DNA and silver cluster tryptophan complexes in gas phase. In the case of peptides, the UV excitation of chromophores in the systems leads to a specific fragmentation which can be controlled by laser wavelength. The fragmentation schemes obtained after laser excitation depends on the photo-induced charge transfer and can be linked to the system’s geometry. The optical spectra of the silver cluster tryptophan complexes supported by TD-DFT calculations allow an elaborate study of the electronics excitation, charge transfer and relaxation in a hybrid metal biomolecule system. The production and use of the radical fragment produce by photofragmentation or by photodetachment are also discussed and exemple on peptides and DNAs are further illustrated