Thèse soutenue

Cristallographie à ultra haute résolution et analyse expérimentale des énergies d'interaction intermoléculaires
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Auteur / Autrice : Angélique Lagoutte
Direction : Christian JelschBenoît Guillot
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique et chimie de la matière et des matériaux
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Nancy 1
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Les propriétés électrostatiques sont d’une grande importance dans de nombreux processus biologiques (catalyse, reconnaissance moléculaire, fixation de ligands) et dans la formation des cristaux de petites molécules. Le calcul de l’énergie d’interaction électrostatique entre une protéine et son ligand permet l’analyse des relations entre la structure et la fonction protéique. Une description précise de la densité électronique des molécules étudiées est alors nécessaire, ce qui peut être obtenu en utilisant un modèle d'atome non sphérique, comme le modèle multipolaire de Hansen & Coppens, affiné à partir de données de diffraction des rayons X à ultra haute résolution. Afin de calculer la contribution électrostatique de l'énergie d'interaction, des méthodes évoluées d'intégration numérique ont été implémentées dans le logiciel VMoPro. Pour analyser les différentes propriétés électrostatiques, le programme a été modernisé et développé: calculs de grille 2D et 3D, sélection d'atomes, synthèse de Fourier, Laplacien et analyse des points critiques, potentiel électrostatique, énergie de van der Waals, énergie d'interaction électrostatique. Des tests de précision ont permis de valider le méthode d'intégration et d'effectuer les premières applications dans un cristal d'urée. La méthodologie est en cours d'application au calcul d'interaction entre la protéine aldose réductase humaine et le ligand Fidarestat. Dans le but d'étendre la librairie d'atomes multipolaires décrivant la densité électronique des biomolécules, la densité de charge expérimentale de deux bases d'acides nucléiques (la thymidine ribonucléotide et la cytosine) ont été étudiées.