Soutenance de thèse de Jaysen Sawmynaden

Jaysen Sawmynaden, doctorant dans l'équipe BIBIP soutient sa thèse le 16 octobre 2020

IMPMC - Sorbonne Université - 4 place Jussieu, 75005 Paris, tour 23, 4e étage, couloir 22-23, salle 401

Conception de peptide cyclique et étude de l'interaction protéine-protéine par des méthodes d'échantillonnage accélérée

Résumé

Les protéines sont des macromolécules biologiques présentes dans toutes les cellules vivantes et codées dans le code génétique. Ellels assurent la grande majorité des fonctions biologiques (enzyme, reconnaissance de molécules...). Dans le milieu cellulaire, l’activité (inactivation ou l’inhibition) d’une protéine est souvent conditionnée par l’interaction protéines protéines (IPP). Pouvoir inhiber ces IPP a un intérêt pour comprendre des mécanismes moléculaires au sein de la cellule ou bien dans le développement de nouveaux médicaments. Par rapport à de petites molécules, les peptides cycliques (qui sont des protéines de moins de 50 résidus) sont particulièrement adaptés pour bloquer des IPP. En effet, les peptides cycliques possèdent une grande surface d’interaction tout en ayant une bonne stabilité conformationnelle ce qui, en théorie, leur permet d’avoir une bonne spécificité et affinité pour leur cible. A l’heure actuelle, peu de méthodes sont disponibles pour prédire les structures les plus probables de peptides cycliques, de même pour ce qui est de la prédiction des IPP et des mécanismes qui ont lieu durant le processus d’association.

Dans cette thèse nous présentons les travaux effectués dans l’élaboration d’un protocole qui vise à concevoir et échantillonner le paysage conformationnel de peptides cycliques. Cet échantillonnage des conformations est réalisé à l’aide de dynamique moléculaire avec échange de répliques. Nous montrons qu’avec cette méthode, les prédictions des structures les plus probables sont proches des conformations résolues expérimentalement. Enfin pour ce qui est de l’étude des interactions IPP et des mécanismes qui ont lieu durant le processus d’association, nous présentons nos travaux dans l’élaboration d’un protocole de métadynamique avec biais échangés. Cette méthode d’échantillonnage accéléré de dynamique moléculaire permet de prédire l’affinité de liaison d’un complexe protéine protéine ainsi que les états métastables. Pour cette partie nous présentons deux applications sur un système protéine peptide cyclique et protéine protéine. Nous montrons également que le choix des variables collectives est important dans l’élaboration d’une méthode fiable et que la prédiction des constantes cinétiques reste encore difficile d’accès.

Jury

• Mme. Anne-Claude Camproux, Professeur – Université Paris Diderot, Examinatrice
• M. Dirk Stratmann, MCU – Sorbonne Université, Co-encadrant
• M. Fabio Pietrucci, MCU – Sorbonne Université, Co-encadrant
• M. Jacques Chomilier, Directeur de recherche CNRS, Directeur de thèse
• Mme. Jessica Andreani, CEA – Saclay, Examinatrice
• M. Manuel Dauchez, Professeur - Université de Reims Champagne-Ardenne, Rapporteur
• M. Matthieu Montes, Professeur - CNAM, Rapporteur
• M. Patrick Fuchs, MCU Université de Paris,  Examinateur