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Thèse soutenue

Approches experimentales et theoriques de la dynamique fonctionnelle de la myoglobine et de l'hemoglobine : spectroscopie femtoseconde et simulation de la dynamique moleculaire

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Auteur / Autrice : JEAN-CHRISTOPHE LAMBRY
Direction : Jean-Louis Martin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

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L'hemoglobine et la myoglobine sont des proteines impliquees dans le transport et le stockage de l'oxygene. Leur site actif est constitue d'un heme comportant un atome de fer central ou vient se fixer le ligand (co, no ou o#2). La spectroscopie d'absorption resolue dans le temps associee a la mutagenese dirigee de la myoglobine montre que les cinetiques de recombinaison du no dans cette proteine sont influencees par des mutations proches ou eloignees du site actif. La spectroscopie d'effet raman resonant resolu dans le temps de la desoxyhemoglobine et de la carbomonoxyhemoglobine confirme que le deplacement de l'atome de fer en dehors du plan de l'heme s'effectue sur une echelle de temps subpicoseconde et constitue le premier evenement de la transition de l'etat r a l'etat t. Une approche theorique, basee sur des calculs numeriques destines a reproduire la dynamique moleculaire des evenements structuraux associes a la dissociation du ligand, apporte des precisions aux resultats experimentaux. Des deplacements conformationnels sont visibles du cote distal et du cote proximal du site actif. Ces mouvements s'effectuent avec la meme echelle de temps et se repandent a l'ensemble de la proteine en quelques picosecondes. Des simulations a basse temperature mettent en evidence les barrieres de potentiel rencontrees par le ligand. Une modelisation de la recombinaison du no en utilisant le formalisme semi-classique de landau-zener suggere une influence sur les cinetiques de ce ligand provenant du cote proximal du site actif