Vers l’élucidation du mécanisme de déamidation des résidus asparaginyles dans les peptides et les protéines

Towards the elucidation of the deamidation mechanism of asparaginyl residues in peptides and proteins

• Auteur / Autrice : Saron Catak
• Direction : Gérald Monard, Viktorya Aviyente
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie Informatique et Théorique
• Date : Soutenance le 10/12/2007
• Etablissement(s) : Nancy 1 en cotutelle avec Bogaziçi University, Istanbul
• Ecole(s) doctorale(s) : SESAMES
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Équipe de Chimie et Biochimie Théoriques, laboratoire Structure et Réactivité des Systèmes Moléculaires Complexes
• Jury : Président / Présidente : Manuel Ruiz-López
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Manuel Ruiz-López, Alain Dedieu, Kendall Newcomb Houk, Viktorya Aviyente, Ilknur Dogan, Türkan Haliloglu, Gérald Monard
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Alain Dedieu, Kendall Newcomb Houk

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hydrolyse

Amides

Théorie de la fonctionnelle de densité

Asparagine

Mots clés libres

Déamidation

Résumé

La déamidation des protéines est un thème de grand intérêt qui a été le sujet de nombreuses études théoriques et expérimentales. La déamidation est un processus non-enzymatique et spontané qui convertit les résidus asparagines dans les protéines en acides aspartiques. Le changement de charge aboutit à des changements temporels de conformation dans les protéines et a été associé à la dégradation des protéines et au phénomène de vieillissement. Dans ce manuscrit, certains aspects mécanistiques de ce processus ont été étudiés et de nombreuses mises à jour ont été obtenues sur les mécanismes potentiels amenant à la déamidation. Ces mécanismes et leurs énergies sont présentés en détail. Une autre destinée possible des résidus asparagines, la coupure de la chaîne principale, est introduite et comparée au mécanisme de déamidation. Enfin, des tentatives pour comprendre l'effet des résidus adjacents dans la déamidation des asparagines sont élaborées et plusieurs idées pour un futur travail sont soulignés.

Deamidation of proteins is a topic of wide interest that has been subject to experimental and theoretical studies. Deamidation is a nonenzymatic and spontaneous process that converts asparagine residues in proteins into aspartic acid. The change in charge leads to time-dependent conformational changes in proteins and has been associated with protein degradation and ageing. In this manuscript, certain mechanistic aspects of this process have been investigated and many insights have been attained on potential mechanisms leading to deamidation. These mechanisms and their energetics have been presented in detail. Another potential fate of asparagine residues, backbone cleavage, has been introduced and compared with the deamidation mechanism. Finally, attempts to understand the effect of neighboring residues on Asn deamidation have been elaborated and several ideas for future work have been outlined.