LIBRAIRIE d&aposATOMES NON-SPHERIQUES : vers le CALCUL PRECIS des ENERGIES D&aposINTERACTION dans les BIOMOLECULES & ZEOLITHES – LibrarEnergy

LIBRAIRIE d'ATOMES NON-SPHERIQUES & - CALCUL PRECIS des ENERGIES D'INTERACTION - dans les BIOMOLECULES & ZEOLITHES - - Avec la disponibilité des synchrotrons (ligne CRISTAL à SOLEIL), les mesures de diffraction à ultra haute résolution vont se développer. On peut s'attendre à un gain important en résolution et en qualité signal/bruit qui permettra d'observer de manière quantitative jusqu'à la polarisation des atomes. Ces mesures et des calculs quantiques DFT donneront une estimation très fine des énergies d'interaction électrostatique et d'induction. - - Le LCM3B est engagé dans le développement du logiciel MoPro (MOlecular PROperties) d'affinement cristallographique à très haute résolution. Ce logiciel est généraliste par son champ d'application: petites et macro-molécules, organométalliques, zéolithes. Le LCM3B développe aussi une librairie d'atomes multipolaires qui décrit la densité électronique expérimentale des fonctions chimiques dans les protéines. - - Avec la librairie d'atomes transférables, nos analyses structurales sont plus précises que d'autres logiciels qui font l'approximation de l'atome sphérique. - Le calcul des énergies d'interaction expérimentales est en cours d'implémentation dans le logiciel. Notre estimation de l'énergie électrostatique sera beaucoup plus juste qu'avec un modèle simple de charges ponctuelles atomiques. - Pour que, le logiciel devienne aussi un outil de prédiction, la minimisation d'énergie avec un champ de force perfectionné sera mise en place dans le logiciel. - - Pour élargir son champ d'application, la librairie d'atomes non-sphériques devra être généralisée des protéines aux acides nucléiques (ADN, ARN) puis aux groupements chimiques courants. Une interface automatisée entre le logiciel et la librairie assurera la convivialité. La Transformée de Fourier Rapide doit être implémentée pour un affinement plus rapide des macromolécules. - - Une modélisation alternative de la densité électronique en termes d'atomes multiples et sphériques ainsi que la librairie associée sera développée. Son avantage par rapport aux multipôles est de permettre une mise en ?uvre plus facile de la minimisation d'énergie. - - Dans les applications suivantes, nos méthodologies seront confrontées à des résultats expérimentaux issus de la cristallographie et de la calorimétrie : - - les complexes protéines/ligands à intérêt pharmaceutiques : prédiction de l'affinité comparative des différents ligands, drug design (aldose réductase humaine, enzymes dégradant les gaz neurotoxiques). - - les médicaments étudiés aux laboratoires SPMS/PPB : anti-inflammatoires non-stéroïdiens et leurs complexes métalliques, les inhibiteurs de l'intégrase du virus VIH, les nouveaux antitumoraux comme la céphalotaxine. - - les zéolithes (systèmes hôte-invité) qui ont un potentiel technologique en optique non-linéaire, en mémoire optique et catalyse. -