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Institut de Biologie StructuraleGrenoble / France

Une nouvelle technique pour sonder la dynamique des protéines par RMN

La biologie structurale a produit un nombre impressionnant de structures à haute résolution de protéines dans leurs états natifs (à basse énergie). Cependant, il est bien connu que les protéines sont des entités dynamiques, et que des conformations alternatives à plus haute énergie, aussi appelés états excités, ont souvent un rôle important pour la fonction de la protéine ou son implication dans une maladie. La spectroscopie RMN permet d’étudier la dynamique de protéines à l’échelle atomique sur une vaste échelle de temps. En particulier, la RMN de dispersion-relaxation permet d’accéder à des échanges entre différents états à l’échelle de la milliseconde. Cela donne des informations sur la cinétique de l’échange, les populations des états (thermodynamique), ainsi que les changements de structure. Afin de sonder les états excités, séparés par des barrières énergétiques plus importantes, la RMN en temps réel est la technique de choix. Dans ce travail, publié dans la revue JACS, nous avons combiné ces deux techniques puissantes de RMN, permettant ainsi d’accéder à la dynamique dans des états de courte durée de vie, qui apparaissent par exemple de manière transitoire lors du repliement d’une protéine. Appliqué à la b2 microglobuline, une protéine qui forme des fibres amyloïdes chez des patients sous dialyse, nous avons ainsi pu caractériser un échange monomère-dimère dans un état intermédiaire de repliement qui est considéré responsable de l’initiation du processus d’agrégation.

Probing Conformational Exchange Dynamics in a Short-Lived Protein Folding Intermediate by Real-Time Relaxation–Dispersion NMR. FrancoSergio R, Caballero G, Ayala I, Favier A and Brutscher B. Journal of the American Chemical Society ; 139(3):1065-1068