Bien que des progrès considérables aient été réalisés depuis 10 ans dans l'analyse - des macromolécules, peu d'informations structurales peuvent être aujourd'hui obtenues pour - les systèmes biologiques multimériques alors qu'ils sont le siège de nombreux processus - importants (la RMN en phase liquide est limitée aux complexes de poids inférieurs à 35 kDa). - De plus, les systèmes qui s'agrègent ou de faible solubilité dans l'eau ne sont pas facilement - analysables par RMN ou par diffraction des rayons X. De telles limitations empêchent l'étude - de problèmes biologiques importants comme : - (i) La détermination de la structure bioactive de petites molécules en interaction - avec une macromolécule insoluble. - (ii) Les changements de conformation de protéines induits lors de la formation - d'architectures multimoléculaires. On dispose maintenant d'indications - claires montrant que certaines protéines subissent des réorganisations - structurales in vivo afin d'acquérir leurs propriétés fonctionnelles. - (iii) Les modifications structurales qui ont lieu dans les régions d'interface des - cellules (par exemple proche de la membrane cellulaire). Il est maintenant - bien établi que l'interaction des peptides avec les membranes est importante - dans de nombreux processus biologiques et peut s'accompagner de - changements structuraux pour lesquels on ne dispose que de peu - d'information. - Dans ces trois exemples les changements conformationnels peuvent être suivis par des - mesures de variation de distance entre atomes (rapporteurs). Pour de telles études la RMN du - solide est devenue un outil indispensable. Aujourd'hui, les plus grandes distances que l'on - peut mesurer, à l'aide de marquage 13C-15N et 13C-13C, sont de l'ordre de 5-6 Å. Pour accéder - à des distances supérieures une stratégie efficace consiste à changer la nature des atomes - rapporteurs, par exemple en utilisant 1H ou 19F. Cependant l'utilisation de 1H nécessite de - marquer par du deutérium l'ensemble du milieu biologique (protéine, lipides...) à l'exception - des deux positions dont on veut mesurer la distance. L'obtention d'un tel milieu marqué est - rarement possible. L'utilisation du 19F n'est pas meilleure puisque cet atome peut modifier - significativement le système à étudier. - Dans le cadre de ce projet, nous envisageons de développer une approche totalement - nouvelle qui permettra de mesurer des distances jusqu'à 16 Å : la RMN du tritium en milieu - solide. Cette approche sera ensuite appliquée à deux problèmes biologiques importants : - - la détermination de la conformation bioactive d'une molécule anticancéreuse, le - Taxotère, lorsqu'elle interagit avec la tubuline. - - L'étude de H-NS, une petite protéine bactérienne liant l'ADN et modulant - l'expression de nombreux gènes. H-NS fonctionne en polymérisant sur l'ADN pour - conduire à un complexe de structure inconnue. Notre approche servira à préciser - l'organisation du complexe et à établir un lien entre la structure et les différentes - fonctions de H-NS. - La RMN du tritium en milieu solide permettra d'obtenir des informations structurales - importantes sur des assemblages moléculaires complexes qui ne peuvent que difficilement - être étudiés par d'autres méthodes. Elle devrait devenir rapidement un outil de choix pour - l'étude de nombreux processus biologiques. -