Etudes d'interactions moléculaires par RMN dans les systèmes complexes : utilisation de la technologie HR-MAS pour l'étude de l'interaction protéine ligand

Molecular interactions study in complex systems by NMR

• Auteur / Autrice : Justine Viéville
• Direction : Marc-André Delsuc
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 14/03/2014
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Bruno Kieffer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Martial Piotto
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Viel, Carine Van Heijenoort

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dissertations universitaires

Acides nucléiques peptidiques

Structure

Protéines

Ligands (biochimie)

Protéines -- Conformation

Résonance magnétique nucléaire

Dynamique moléculaire

Mots clés libres

RMN

Systèmes complexes

DOSY

PNA

HR-MAS

NMR

Complex mixtures

DOSY

PNA

HR-MAS

Résumé

La RMN est un outil analytique extrêmement puissant pour l’analyse quantitative et structurale, et est très utilisée en biologie structurale. C’est dans ce contexte que nous avons choisi d’étudier les interactions par RMN. Le premier système choisi est un système de polymères, les PEO. Ils sont caractérisés par plusieurs grandeurs physiques dont l’indice de polydispersité. Cet indice représente la distribution de taille d’une population de polymères. Nous avons développé une nouvelle méthode de diffusion par RMN, la DOSY afin d’accéder à cet indice : J. Viéville et al. / Journal of Magnetic Resonance 212 (2011)169–173 Le deuxième système complexe étudié est un type de molécules chimiques mimétiques de l’ADN, les PNA, acides nucléiques peptidiques. Les PNA possèdent des bases nucléiques leur permettant de former des liaisons avec l’ADN ou l’ARN. Nous avons montré par des analyses de RMN que les PNA en solution peuvent former des complexes très stables avec des températures de fusion élevées. Ces analyses RMN sont complétées par des analyses de dichroïsme circulaire.Afin de compléter notre panel d’études sur les interactions moléculaires par RMN, nous avons étudié les interactions protéine-ligand avec greffage de la protéine sur phase solide : J.M.P. Viéville et al. / Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 89 (2014) 18–23

NMR is a powerfull technique we decided to extend to follow interactions in complex mixtures. First part is about polydispersity index of polymer which is an important physical parameter when working with polymers. We developed here a new method, based on PEO analysis, using diffusion experiments (DOSY) by NMR to assess the polydispersity index: J. Viéville et al. / Journal of Magnetic Resonance 212 (2011) 169–173. In a second time, we worked on peptidic nucleic acids, PNA. These chemicals molecules are designed to bind DNA or RNA for clinical studies. We studied PNA in solution, by NMR to showwhich kind of interactions they form on themselves. We found very stable complexes with high fusion temperatures. Circular dichroism measurements were helpful for fusion temperature determination and structural studies. To complete this panel, we were interested in the study of protein-ligand interaction. We developed a new way to follow them, using a grafted protein on a solid phase based on HR-MAS NMR technology: J.M.P. Viéville et al. / Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 89 (2014) 18–23