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Communication Dans Un Congrès Année : 2011

Outils statistiques pour la spectroscopie par mobilité ionique

Résumé

L'interprétation des expériences de mobilité ionique, et plus particulièrement la détermination de la structure des systèmes étudiés, requièrent la mise en oeuvre d'outils théoriques appropriés. Une des principales difficultés dans cette tâche est de réaliser une exploration efficace du paysage conformationnel des molécules d'intérêt, ce qui est d'autant plus difficile que ces molécules sont complexes. Dans le cas des peptides ou des protéines, une telle exploration n'est ainsi réalisable, en pratique, que pour des entités de taille relativement modeste (une dizaine d'acides aminés). Parmi les outils théoriques disponibles, l'utilisation de champs de forces dans le cadre d'algorithmes de dynamique moléculaire par échange de répliques (REMD) est particulièrement bien adaptée pour traiter type de problèmes. Nous montrerons que, au-delà de son efficacité en termes d'exploration conformationnelle, la REMD peut être utilisée pour obtenir des informations supplémentaires sur les systèmes étudiés. En effet, l'utilisation de la méthode des historammes pondérés (WHAM) permet une exploitation plus fine des calculs REMD, en donnant accès à des paramètres d'ordre autres que la section efficace de diffusion mesurée en mobilité ionique. A travers l'exemple de polyalanines (11 acides aminés), nous illustrerons le fait que l'observation d'un seul pic de mobilité ionique peut être compatible avec la coexistence de différents conformères mis en évidence via une analyse par WHAM. Nous aborderons d'autre part l'étude de systèmes plus complexes pour lesquels les simulations REMD ne parviennent pas à reproduire des comportements tels que la bistabilité, pourtant observés expérimentalement. Dans ce cas, nous montrons l'intérêt d'introduire un biais dans le champ de force utilisé afin de guider l'exploration conformationnelle vers les zones correspondant aux observations expérimentales. Nous donnerons l'exemple d'un variant d'une sous unité de la protéine M2 du virus de la grippe A (25 acides aminés) pour lequel les données expérimentales montrent la coexistence de deux structures alors que les simulations REMD n'en rendent pas compte. La réalisation de simulations biaisées permet d'obtenir des conformations non-seulement compatibles avec l'expérience, mais ayant de plus, pour certaines d'entre elles, une énergie plus basse que celles ressortant de l'exploration non biaisée.

Mots clés

Fichier non déposé

Dates et versions

hal-00960702 , version 1 (18-03-2014)

Identifiants

  • HAL Id : hal-00960702 , version 1

Citer

Fabien Chirot, Florent Calvo, Florian Albrieux, Yury O. Tsybin, Jérôme Lemoine, et al.. Outils statistiques pour la spectroscopie par mobilité ionique. Congrès français de Spectrométrie de Masse et d'Analyse Protéomique (SMAP 2011), Sep 2011, Avignon, France. ⟨hal-00960702⟩
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