in silico : Protéines désordonnées dans les cellules et matériaux bio-inspirés – DiPCaM

La séparation de phase des protéines intrinsèquement désordonnées participe à la formation de condensats biomoléculaires dans divers organismes qui jouent un rôle important dans les fonctions physiologiques. Ces condensats sont également considérés comme des candidats prometteurs dans diverses applications, notamment l'administration de médicaments et la conception de tissus, où ici la biocompatibilité du matériau est vitale. Ainsi, la caractérisation du comportement de phase des protéines désordonnées et de leurs dérivés est essentielle pour notre compréhension des processus biologiques ainsi que pour la conception de matériaux polymères aux propriétés spécifiques. Dans ce projet, nous proposons de développer de nouveaux outils numériques qui nous permettront d'étudier l’auto-assemblage de protéines et de polymères à base de protéines par le biais de simulations gros grains. La nouveauté de notre approche porte dans une introduction quantitative de la dépendance de la température et d'un espace chimique plus large dans le champ de force Martini. Ce dernier étant un standard dans la communauté. En nous appuyant sur des simulations atomistiques, des données expérimentales pour une large gamme de températures et des méthodes avancées multi-configurationnelles gros grains, nous remédierons aux limites actuelles de ce champ de force. Ensuite, nous étudierons comment les changements dans le séquençage des protéines, à savoir la distribution de la charge et l'hydrophobicité des résidus, affectent le comportement de la phase du système. Enfin, nous démêlerons le rôle des domaines repliés et désordonnés dans la formation de condensats pour deux familles de protéines liées à des maladies neurodégénératives grâce à des simulations de dynamique moléculaire à grande échelle.