Approches RMN innovantes pour l'étude de larges complexes protéine-acide nucléiques – NucleoproteinFastMASNMR

Les interactions des protéines avec les acides nucléiques sont centrales dans une grande variété de processus biomoléculaires. Cependant, les complexes protéine/acide nucléique entiers sont difficiles à étudier, en raison de leur comportement souvent hétérogène et/ou dynamique, ce qui empêche leur caractérisation par des approches de type cristallographie aux rayons X ou cryo-microscopie électronique. La RMN du solide est ici un nouvel acteur prometteur dans le domaine, car elle permet l'étude de complexes de grandes masses moléculaires sous forme précipités ou sédimentés, et ce même en l'absence d’homogénéité ou de domaines flexibles. En particulier, la nouvelle approche de RMN à rotation à l’angle magique avec détection proton (RMN 1H-MAS) est particulièrement adaptée à l'étude de ces protéines complexes, car cette approche peut, grâce à un récent gain de sensibilité spectaculaire, étudier les petites quantités de ces protéines et acides nucléiques qui peuvent être produits in vitro. Notre objectif est de développer des méthodes de RMN 1H-MAS pour analyser les interactions dans les complexes acide nucléique-protéine au niveau moléculaire, et d'appliquer ces approches pour révéler des propriétés structurales qui n'étaient pas accessibles par d’autres méthodes. Trois systèmes complémentaires seront étudiés ici, qui représentent différentes classes de complexes nucléoprotéiques. Le premier, le complexe ribonucléoprotéique de la capside du virus de la dengue, est représentatif des complexes formés par un grand nombre de protéines (plus d'une centaine) avec un grand ARN (11 kb). Le deuxième, la nucléoprotéine du VIH Rev en complexe avec son élément de réponse, est formé par des interactions spécifiques entre un ARN plus petit et moins de protéines (entre 6 et 10). Le troisième système implique un complexe protéine-ADN, qui se forme lors du remplacement des histones par des protamines dans le noyau très compact des spermatozoïdes.