Critère de liaison hydrogène

En simulation classique, on utilie un critère géométrique pour savoir si une liaison hydrogène existe ou pas. Ce critère est résumé sur ce schéma.

Critère de liaison hydrogène

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Ma thèse en quelques mots

Étude théorique de processus photophysiques dans des protéines fluorescentes

Intensité de fluorescence

Cette thèse présente une étude théorique de protéines de la famille de la Green Fluorescent Protein, GFP. Ces protéines permettent grâce à leur propriétés de fluorescence d’explorer un nombre croissant de processus biologiques in vivo. Les approches numériques, complémentaires aux études expérimentales, peuvent apporter une compréhension microscopique des processus mis en jeu et contribuer à l’interprétation des propriétés photophysiques de ces protéines.

La première partie de ce manuscrit présente l’étude par simulation moléculaire de l’effet du changement de pH sur la structure de la Cerulean et sur son spectre d’absorption. Ces calculs nous ont permis d’établir que le décalage du spectre d’absorption, observé expérimentalement en fonction du pH, est dû à une isomérisation du chromophore liée au changement de l’orientation de la chaîne latérale d’un acide aminé proche.

CFP

La deuxième partie de ce manuscrit aborde l’étude d’un mécanisme de désactivation de la fluorescence dans la GFP. Nous avons proposé une approche, combinant des simulations de dynamique moléculaire biaisée et de dynamique brownienne, afin de déterminer la cinétique d’un mécanisme de désactivation de la fluorescence lié à une torsion du chromophore. Nous avons pu obtenir des distributions de temps de nème passage aux géométries critiques et en déduire des informations quantitatives sur le déclin de fluorescence.

Les outils développés et leurs futurs développements permettront de progresser dans la compréhension de la relation entre l’isomérisation du chromophore, le pH et le déclin de la fluorescence qui sont étroitement liés dans les protéines fluorescentes.

Manuscrit de thèse

Version imprimable du manuscrit de thèse (liens non colorés).

Ces travaux ont été réalisés en utilisant différentes méthodes de simulations numériques : Simulations de dynamiques moléculaires (AMBER), calculs de chimie quantique (Gaussian), codes personnels (Fortran 77/90).