Application de la modélisation moléculaire à l’étude de l’auto-assemblage d’une capside virale
Thibault Tubiana
Université de Bergen, Norvège
Jeudi 09/01/2020, 11:00-12:00
NIMBE Bât.546, p.21, CEA-Saclay

Les virus sont de formidables machines biologiques qui se reproduisent en se répliquant dans une cellule hôte. Leur génome est composé soit d’ADN, soit d’ARN et il est encapsulé dans un assemblage protéique appelé « capsides » qui assure la protection, le transport et la livraison de leur matériel génétique. Les capsides dites « icosaédriques » sont composées d’une multitude de copies d’une seule protéine s’auto-assemblant pour former des assemblages complexes et solides.

De nombreux outils existent afin d’étudier la flexibilité des objets biologiques, comme la simulation dynamique moléculaire, mais le temps d’assemblage de tels objets et bien au-delà de la portée computationnelle de ces méthodes (en particulier du temps de calcul). Cependant, il existe d’autres méthodologies permettant de calculer ou d’observer des interactions sur une plus grande échelle de temps (simulation gros grain, docking protéine/protéine, simulation de dynamique moléculaire biaisée), et pouvant ainsi être utilisées sur de plus gros assemblages.

Durant cet exposé il sera présenté une méthodologie mise en place au sein de l’équipe de Stéphane Bressanelli (Interactions et mécanismes d’assemblage des protéines et des peptides, I2BC, CNRS/CEA) pour l’étude de flexibilité de la brique d’assemblage d’une capside virale ainsi que de la croissance de plus grands assemblages, tout en restant en concordance avec des données expérimentales (S.A.X.S, Cryo-EM, cristallographie). L’objet étudié est la capside du norovirus, virus responsable de la gastroentérite virale aigue chez les humains et les animaux. Cette capside est formée de 90 dimères d’une seule protéine de 530 acides aminés.

Enfin, en plus des approches classiques ou biaisées de dynamique moléculaire, une nouvelle approche sera présentée : en utilisant un moteur de simulation en Python (HOOMD-blue), l’idée serait de simplifier les dimères d’assemblage en une forme géométrique plus simple qui sera considérée comme une particule rigide. Un potentiel favorisant les contacts observés dans l’assemblage final serait rajouté, et une simulation d’une grande concentration de ces particules permettrait d’observer la formation d’intermédiaires d’assemblages et comprendre ainsi ce processus complexe présent dans tous les virus.

Contact : Corinne CHEVALLARD

 

 

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