Modelisation moleculaire en phase gazeuse et en solution des ionophores lasalocide et monensine et de leurs complexes avec des cations metalliques

Molecular modelling, in gas phase and in solution, of the ionophores lasalocid and monensin and of their complexes with some metal cations

• Auteur / Autrice : Patrice Malfreyt
• Direction : Y. Pascal
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Résumé

L'activite biologique des ionophores lasalocide et monensine est liee a leur propriete de transporteur de cations metalliques a travers les membranes cellulaires. La capture des cations implique un processus d'ouverture-fermeture, mettant en jeu entre autres des liaisons hydrogene intramoleculaires et intermoleculaires. Des explorations de la surface d'energie potentielle par echantillonnage de monte-carlo des ionophores lasalocide et monensine sous formes acide et anionique ont permis de classer les conformations de ces ionophores en groupes de conformations fermees differant par des combinaisons de liaisons hydrogene intramoleculaires. Des calculs quantiques semi-empiriques ont precise les resultats, en particulier les systemes de chelation. L'etude conformationnelle de ces ionophores est completee par des rotations systematiques autour de liaisons c-c et des simulations de dynamique moleculaire en phase gazeuse, generant ainsi des conformations ouvertes et depliees. L'etude par dynamique moleculaire du lasalocide acide dans le methanol a montre entre autres un processus d'ouverture-fermeture de l'espece acide du lasalocide, le role important d'une liaison hydrogene intramoleculaire et celui du solvant dans ce processus. Une simulation du comportement du sel de tetramethylammonium du lasalocide, par dynamique moleculaire en solution aqueuse a mis en evidence un depliement de l'anion lasalocide favorise par une forte solvatation de tous les oxygenes de la molecule et confirme que le sel est completement dissocie dans l'eau. Les calculs de thermodynamique statistique par echantillonnage de monte-carlo completes par des calculs semi-empiriques realises sans un continuum sur les complexes ma et ma#+ du lasalocide avec les cations alcalins (li#+, na#-, k#+, rb#+, cs#+) et alcalino-terreux (ba#2#+, mg#2#+) ont permis de mettre a jour une grande variete de conformations et de systemes de coordination