Etude du mouvement de la boucle flexible WPD de la protéine tyrosine phosphatase humaine PTP1B et les facteurs qui l'influencent

Study of the movement of the WPD flexible loop of human protein tyrosine phosphatase PTP1B and the factors that influence it

• Auteur / Autrice : Aline Katz Wisel
• Direction : Alberto Podjarny, Oscar N. Ventura
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Strasbourg en cotutelle avec Universidad de la Republica - Uruguay

Mots clés

Mots clés contrôlés

Iodures

Bromures

Cristallographie

Dynamique moléculaire

Tyrosine phosphatase

Résumé

Ce travail présente l'étude structurale du mouvement de la boucle flexible WPD de l’enzyme humaine PTP1B en présence de différents ions halogènes. La protéine d'intérêt a été co-cristallisée avec différentes concentrations de solution tampon acétate et d’halogènes (Br- et I-), et son structures tridimensionnelles ont étés déterminées. Dans les complexes avec l'ion bromure, la boucle WPD était aussi bien dans la conformation fermée qu’ouverte, tandis que dans les complexes avec l'ion iodure uniquement la conformation fermée a été observée. Cela indiquerait une relation entre la nature de l’ion et la conformation de la boucle. Des études cristallographiques ont également permis de déterminer une corrélation entre la concentration d'halogénure présent dans la solution dans laquelle le cristal a été obtenu et la conformation de la boucle. Les mouvements collectif du complexe ont été étudiés par simulation de dynamique moléculaire. Lors de la simulation, le complexe protéine-bromure présente un changement de conformation, qui n'a pas été observé pour le complexe protéine-iodure. Une optimisation de la géométrie en utilisant des méthodes hybrides est en cours, pour quatre systèmes : PTP1B-bromure avec le boucle en conformation fermée; le même complexe avec le boucle en conformation ouvert ; PTP1B-iodure en conformation ouvert; et le même complexe avec le boucle en conformation fermée. La détermination précise de la région à étudier au haut niveau de la théorie est essentielle pour l’utilisation de méthodes hybrides. Ce travail présent la méthodologie utilisée pour déterminer cette région, et pour identifier les résidus interagissant avec l’ion correspondant.

This work presents the structural study of the movement of the WPD flexible loop of human enzyme PTP1B in the presence of different halogen ions. The protein of interest was co-crystallized with different concentrations of acetate buffer solution and halogens (Br- and I-), and their three-dimensional structures were determined. In the complex with the bromide ion, the WPD loop was found in both the closed and open conformation, while in the iodide complex only the closed conformation was observed. This would be indicating a relationship between the nature of the ion and the conformation of the loop. Crystallographic studies have also allowed the identification of a correlation between the concentration of the halide present in the solution in which the crystal was obtained and the conformation of the WPD loop. The collective motions of the complex were studied employing Molecular Dynamics simulations. During these simulations, the protein-bromide complex presented a conformational change, which was not observed for the protein-iodide complex. Geometry optimizations employing hybrid methods are being carried out for four systems: PTP1B-bromide complex with the loop in the closed conformation; the same complex with the open loop conformation; PTP1B-iodide complex with the loop in the closed conformation; and the same complex with the loop in the open conformation. The accurate determination of the region to be studied at a high level of theory is critical for the accurate use of hybrid methods. This work presents the methodology used to determine that region, and to identify the residues interacting with the corresponding ion.