Stratégies innovantes pour étudier la dynamique des protéines par des spectroscopies de résonance magnétique – SpINtein

L'étude de la dynamique structurelle et des transitions conformationnelles permet de relier les structures atomiques des protéines à leurs fonctions cellulaires. Les techniques de Site Directed Spin Labelling couplées aux spectroscopies de résonance magnétique se sont révélées être des méthodes valables pour ces types d'études. En conjuguant une étiquette paramagnétique (spin label) à un résidu de cystéine (CYS) avec des réactions SDSL, les mouvements des protéines (ps-ns) et les fluctuations conformationnelles (1,5-8nm) peuvent être détectés au niveau local en utilisant la spectroscopies RPE à ondes continues (cw-EPR) et à impulsions. Les protéines marquées par un spin peuvent également être impliquées dans des expériences de RMN de relaxation paramagnétique (PRE-RMN) afin de sonder les mouvements conformationnels à des échelles de temps plus élevées (µs). Cependant, les techniques SDSL sont limitées aux protéines qui ne contiennent pas de CYS essentiels car leurs modifications chimiques compromettent l'intégrité de l'échantillon, ce qui entrave l'application de ces techniques à l'étude de la dynamique des protéines.Dans ce projet, la méthode d'épissage des protéines (PTS) vise à être intégrée aux techniques SDSL (SDSL-PTS) afin d'étendre le champ d'application de la RPE et de la RMN. La PTS est une réaction exploitée pour assembler un système à partir de deux fragments séparés. En marquant exclusivement des CYS sélectionnés avec des réactions SDSL standard, le système complet peut être reconstitué successivement par PTS sans altérer d'autres sites de marquage potentiels. L'approche SDLS-PTS sera développée pour effectuer une caractérisation structurelle et dynamique d'une protéine bactérienne portant des CYS fonctionnels. Ces développements méthodologiques permettront d'intégrer de multiples expériences de RPE à ondes continue et à impulsions avec des mesures de PRE-NMR sur des systèmes complexes, élargissant le champ d'application de ces techniques.