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SculptorCNS : Analyse de 5 contraintes orientationnelles de Résonance Magnétique Nucléaire (RMN)

Publié le 5 février 2019



Laboratoire impliqué
Groupe « Flexibilité et Dynamique des Protéines » de l'Institut de Biologie Structurale (IBS/FDP)
Contexte scientifique
La détermination de la structure par RMN des protéines a été révolutionnée par l'utilisation de contraintes structurales induites par l'alignement partiel des biomolécules dans un milieu orientant. Ces contraintes sont dites orientationnelles parce qu'elles dépendent de l'orientation d'un vecteur de la molécule étudiée par rapport à un certain repère. Ce repère est celui d'un tenseur particulier lié au phénomène étudié.

Les contraintes orientationnelles qui nous intéressent plus particulièrement sont :

• Le rapport R2 / R1 provenant de l'auto-relaxation des spins
15N (appelée également relaxation hétéronucléaire)
• Les constantes de couplage dipolaire résiduel induites par un milieu orientant (cristal liquide)
• Les constantes de couplage dipolaire résiduel induites par le paramagnétisme d'une molécule
• Les déplacements chimiques paramagnétiques
• Les déplacements chimiques résiduels
• L'effet de corrélation croisée entre deux interactions dipolaires faisant intervenir un spin électronique statique (spin « Curie »).
Description du projet
Le projet a consisté à incorporer les contraintes orientationnelles décrites ci-dessus dans le programme de dynamique moléculaire CNS (Université de Yale), afin qu'elles soient prises en compte par l'algorithme de calcul de l'énergie totale.

Cette intégration a été réalisée sous forme de « patch » du logiciel CNS. La dernière version stable de ce patch est mise à disposition de la communauté scientifique sur le site web de l'IBS.
Technologies utilisées
Patch développé en Fortran 77.