Modélisation moléculaire quantique de structures élastiniques et du hyaluronane

Quantum molecular modeling of elastin and of hyaluronan

• Auteur / Autrice : Mohamed Moulabb
• Direction : Dan Vasilescu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Nice

Résumé

La modelisation moleculaire quantique de deux sequences de l'elastine et du hyaluronane a ete conduite a l'aide des methodes am1 et ab initio (en bases sto-3g et 3-21g). Les principaux resultats sont : 1) modelisation du pentapeptide v-g-g-v-g nos calculs ont montre que le coude est la stereostructure preferentielle et que la transconformation <--> i est plus accessible que i <--> via. Les resultats obtenus suggerent que les interactions intermoleculaires peuvent favoriser l'ouverture des coudes serres pour donner des demi-coudes plus ouverts. Concernant les proprietes electrostatiques, nous avons obtenu une distribution reguliere des charges de mulliken qui ne depend pas fortement de la conformation du pentapeptide. En revanche, le moment dipolaire en est fortement dependant. 2) modelisation du tetrapeptide v-p-g-g nous avons mis en evidence des formes compactes a energie minimale (pour la proline avec des plissements endo ou exo) pour une conformation trans-trans de la sequence valine-proline. Nos calculs ont montre que pour le tetrapeptide, avec la proline endo, les coudes accessibles etaient du type : ii (val-pro : trans-trans), proche de i (val-pro : trans-trans), coude entre i et viii (val-pro : cis-trans) et proche de via (val-pro : trans-cis). Pour le tetrapeptide, avec la proline exo, seul un coude de type ii (val-pro : trans-trans) est possible. Le coude de type ii est donc largement favorise. 3) modelisation du hyaluronane une etude systematique des unites mono, di et tri saccharides a montre que : 1) les zones d'energie conformationnelle minimale, obtenues pour les couplages (13) et (14), sont en accord avec la structure secondaire du hyaluronane et particulierement avec les helices gauches decrites dans divers resultats cristallographiques. 2) le couplage (13) est plus flexible que le couplage (14). 3) la structure secondaire du hyaluronane correspondant aux couplages definis par : #13 = 300, #13 = 120, #14 = 272 et #14 = 224, conduit a une conformation impliquant un chemin hydrophobe de 8 groupes ch etendus sur l'unite trisaccharide glca-glcnac-glca.