Localisation d'énergie dans les protéines

Energy localization in proteins

• Auteur / Autrice : Brice Juanico
• Direction : Yves-Henri Sanejouand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : École normale supérieure de Lyon (Lyon ; 1987-2009)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protéines

Mots clés libres

Potentiel FPU

Breather chaotique

Modes normaux

Citrate synthase

Sites catalytiques

Résidu rigide

Résumé

Afin de mettre en évidence le phénomène de localisation d'énergie dans les protéines, un modèle utilisant les concepts de la Physique non-linéaire a été développé. Il permet, via l'utilisation d'un potentiel de type FPU et d'une dissipation placée sur la surface, de faire apparaître des breathers chaotiques dans certaines enzymes. Ces breathers ont une durée de vie importante par rapport aux échelles de temps caractéristiques du système. Ils sont localisés sur un seul résidu, toujours situé dans une région rigide de la protéine. Cela nous a conduit à l'hypothèse d'un lien possible entre la fonction catalytique, les propriétés locales de structure des enzymes et les localisations d'énergie. Plus précisément, l'activation d'un breather chaotique lors d'une réaction enzymatique au niveau des sites catalytiques pourrait permettre à la protéine de stocker de l'énergie pendant de longues durées.

In order to show the energy localization process in proteins, we have developped a model based on non-linear Physics concepts. We have used an FPU potential with damping on the surface, which enables the birth of chaotic breathers in some enzymes. These breathers have an important length life, compared to system caracteristic time scales. They are localized on a single residue, and are always positioned in a rigid region of the protein. We could then establish a possible link between the catalytic function, structural local properties of enzymes and energy localizations. More precisely, the chaotic breather activation during enzymatic reaction in catalytic sites could allow for the protein to stock energy during long times.