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Observer les états fugaces des protéines


​La fonction des protéines dépend de leur conformation dans l’espace. Or certains de ces états sont tellement fugaces que les méthodes existantes de spectroscopie RMN ne pouvaient les capter. Une équipe de l’IBS vient de résoudre le problème avec une nouvelle technique de RMN à l’état solide. Ce résultat a été publié en mars 2014 dans Angewandte Chemie International Edition.

Publié le 9 septembre 2014

Les protéines effectuent une palette impressionnante de fonctions vitales pour l’organisme. Pour cela, elles interagissent avec des substrats, d’une manière dépendant étroitement de leur conformation dans l’espace. Les biologistes utilisent la spectroscopie RMN pour déterminer la position et les liaisons des atomes entre eux, et donc caractériser ces conformations.
Bien souvent, cependant, une protéine adopte plusieurs états et passe constamment de l’un à l’autre. De plus, les réactions biomoléculaires se déroulant en général en quelques millisecondes, voire microsecondes, certains états fonctionnels sont extrêmement fugaces, donc très rares dans un échantillon donné. Une forme de spectroscopie RMN en solution peut résoudre le problème pour des protéines solubles de taille modeste, mais aucune technique ne le pouvait jusqu’à présent pour des protéines insolubles ou de grande taille.
Une équipe de l’IBS (Grenoble), en collaboration avec le Forschungszentrum (Jülich, Allemagne), vient pour cela de mettre au point une nouvelle méthode de spectroscopie RMN à l’état solide. Ce procédé caractérise l’angle entre les liaisons atomiques au sein d’une protéine, ce qui fournit des informations sur la structure tridimensionnelle de ces états rares et fugaces. L’équipe a testé sa méthode sur l’ubiquitine, protéine dont deux « versions » de conformations légèrement différentes sont connues, adaptées à différents substrats. Les chercheurs ont montré qu’en fait l’ubiquitine oscille constamment entre ces deux états.
La méthode devrait permettre, par exemple, de mieux comprendre l’interaction de candidats médicaments avec leurs cibles : enzymes, récepteurs membranaires, etc.

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