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À l’exception des illustrations et images dont les crédits sontindiqués à la fin du document et dont les droits appartiennent àleurs auteurs respectifs, le reste de ce cours est sous licenceCreative Commons Paternité (CC-BY).http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/fr/
PP Université Paris Diderot - Paris 7 2
Menu1 Docking
2 Gros grain
3 PTools/ATTRACT
4 Études de cas
5 ATTRACT et les autres
6 Conclusion
7 Collaborateurs, références et créditsgraphiques
PP Université Paris Diderot - Paris 7 3
Menu1 Docking
2 Gros grain
3 PTools/ATTRACT
4 Études de cas
5 ATTRACT et les autres
6 Conclusion
7 Collaborateurs, références et créditsgraphiques
PP Université Paris Diderot - Paris 7 4
Docking ?
PP Université Paris Diderot - Paris 7 5
Amarrage moléculaire
The Machinery of Life D. Goodsell
Model of the bacterial cytoplasm
Pourquoi ?
fonctionl
interaction (complexe)
S. cerevisiae ∼ 4 000 protéines ∼ 2/3 en complexesKrogan et al., Nature 440 : 637 (2006)
PP Université Paris Diderot - Paris 7 9
intégrines αIIb + β3 (3FCS)
PP Université Paris Diderot - Paris 7 10
sHSP 1GME 12-mère (1GME)
PP Université Paris Diderot - Paris 7 11
nucléosome (1KX5)
PP Université Paris Diderot - Paris 7 12
Docking in silico
Prédire un complexe(macro)moléculaire
PP Université Paris Diderot - Paris 7 13
Principe
PP Université Paris Diderot - Paris 7 14
Principe (2)
Prédire un complexe (macro)moléculaire
1. Explorationdes associations possibles
2. Évaluationscoring
PP Université Paris Diderot - Paris 7 15
Menu1 Docking
2 Gros grain
3 PTools/ATTRACT
4 Études de cas
5 ATTRACT et les autres
6 Conclusion
7 Collaborateurs, références et créditsgraphiques
PP Université Paris Diderot - Paris 7 16
Gros grain
1 bille (grain) = n atomes
PP Université Paris Diderot - Paris 7 17
Intérêt principal
PP Université Paris Diderot - Paris 7 18
Un modèle de protéine
PP Université Paris Diderot - Paris 7 19
Zacharias, Protein Sci 12 : 1271 (2003)
Résolution et modèle gros graintrypsine et son inhibiteur (PDB 1BZX)
tout-atome(2133 part.)
Zacharias(603 part.)
Cα(280 part.)
PP Université Paris Diderot - Paris 7 20
Un modèle d’ADN
PP Université Paris Diderot - Paris 7 21
Poulain et al.,J Comput Chem 39 : 2582 (2008)
Un modèle d’ADN (2)
PP Université Paris Diderot - Paris 7 22
Menu1 Docking
2 Gros grain
3 PTools/ATTRACT
4 Études de cas
5 ATTRACT et les autres
6 Conclusion
7 Collaborateurs, références et créditsgraphiques
PP Université Paris Diderot - Paris 7 23
PTools
bibliothèque C++/Python [GPL]
protéine – ADN
atome – gros grain
https://launchpad.net/ptools
PP Université Paris Diderot - Paris 7 24
Saladin et al., BMC Struct Biol 9 : 27 (2009)
ATTRACT
Amarragegros grain
systématiqueen corps rigides
PP Université Paris Diderot - Paris 7 25
Amarrage gros grain
PP Université Paris Diderot - Paris 7 26
Amarrage systématique
∼ 60 000 positionsPP Université Paris Diderot - Paris 7 27
Amarrage en corps rigidesRigid body docking
PP Université Paris Diderot - Paris 7 28
6 degrés de liberté
PP Université Paris Diderot - Paris 7 29
Énergie d’interaction
IJ
E =∑i∈I
∑j∈J
(Bij
r8ij−
Cij
r6ij
)+∑i∈I
∑j∈J
(qiqj
εrij
)
ε = 15rij
PP Université Paris Diderot - Paris 7 30
Protocole complet
PP Université Paris Diderot - Paris 7 31
Menu1 Docking
2 Gros grain
3 PTools/ATTRACT
4 Études de cas
5 ATTRACT et les autres
6 Conclusion
7 Collaborateurs, références et créditsgraphiques
PP Université Paris Diderot - Paris 7 32
Étude de cas 1
Insights on protein-DNA recognitionby coarse grain modelling
P. Poulain, A. Saladin, B. Hartmann et C. PrévostJ Comput Chem 29 : 2582 (2008)
PP Université Paris Diderot - Paris 7 33
Étude de cas 1
(a) ETS-1/DNAPDB 1K79
(b) ARC/DNAPDB 1PAR
(c) E2/DNAPDB 2BOP
(d) I-PpoI/DNAPDB 1A74
(e) TBP/DNAPDB 1YTB
(f) NFATC1/DNAPDB 1A66
PP Université Paris Diderot - Paris 7 34
Modélisation gros grain
PP Université Paris Diderot - Paris 7 35
Modélisation gros grain 2
PP Université Paris Diderot - Paris 7 36
Résultats
PP Université Paris Diderot - Paris 7 37
Étude de cas 2
Modeling the early stageof DNA sequence recognition
within RecA nucleoprotein filaments
A. Saladin, C. Amourda, P. Poulain, N. Férey,M. Baaden, M. Zacharias, O. Delalande et C. Prévost
Nucleic Acids Res 38 : 6313 (2010)
PP Université Paris Diderot - Paris 7 38
Les questions
PP Université Paris Diderot - Paris 7 39
Quelques réponses
PP Université Paris Diderot - Paris 7 40
D’autres questions
PP Université Paris Diderot - Paris 7 41
D’autres méthodes
PP Université Paris Diderot - Paris 7 43
D’autres réponses
http://www.ibpc.fr/chantal/VR-RecA.m4v
PP Université Paris Diderot - Paris 7 44
Menu1 Docking
2 Gros grain
3 PTools/ATTRACT
4 Études de cas
5 ATTRACT et les autres
6 Conclusion
7 Collaborateurs, références et créditsgraphiques
PP Université Paris Diderot - Paris 7 45
ATTRACT et les autresHigh Ambiguity Driven biomolecular DOCKing (HADDOCK)http://www.nmr.chem.uu.nl/haddock/http://haddock.chem.uu.nl/services/HADDOCK/haddock.php [server]
RosettaDockhttp://graylab.jhu.edu/docking/rosetta/http://rosettadock.graylab.jhu.edu/ [server]
Hexhttp://hex.loria.fr/http://hexserver.loria.fr/ [server]
DOThttp://www.sdsc.edu/CCMS/DOT/
PP Université Paris Diderot - Paris 7 46
Menu1 Docking
2 Gros grain
3 PTools/ATTRACT
4 Études de cas
5 ATTRACT et les autres
6 Conclusion
7 Collaborateurs, références et créditsgraphiques
PP Université Paris Diderot - Paris 7 47
Complexes (macro)moléculaires
= « machines » du vivant
Comprendre leur organisation↓
Docking
PP Université Paris Diderot - Paris 7 48
Complexes (macro)moléculaires 2
= xxxxxxxxx atomes
Simulations↓
gros grain + corps rigide
PP Université Paris Diderot - Paris 7 49
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3 PTools/ATTRACT
4 Études de cas
5 ATTRACT et les autres
6 Conclusion
7 Collaborateurs, références et créditsgraphiques
PP Université Paris Diderot - Paris 7 50
CollaborateursDSIMBInserm UMR-S 665 et Université Paris Diderot - Paris 7 (Paris)B. Hartmann
MTiInserm UMR-M 973 et Université Paris Diderot - Paris 7 (Paris)A. Saladin
LBTIBPC, CNRS UPR 9080 (Paris)C. Amourda, O. Delalande, N. Férey, M. Baaden, C. Prévost
LCMBACMRS UMR 6001 et Université de Nice-Sophia Antipolis (Nice)S. Fiorucci
Physik-DepartmentTechnische Universität München (Munich)M. Zacharias
PP Université Paris Diderot - Paris 7 51
RéférencesCoarse-grained models for proteinsTozzini V, Curr Opin Struct Bio 15 :144 (2005)doi 10.1016/j.sbi.2005.02.005
Protein-protein docking with a reduced protein model accounting forside-chain flexibilityZacharias M, Protein Sci 12 :1271 (2003)doi 10.1110/ps.0239303
Insights on protein-DNA recognition by coarse grain modellingPoulain P et al., J Comput Chem 29 : 2582 (2008)doi 10.1002/jcc.21014
PTools : an opensource molecular docking librarySaladin A et al., BMC Struct Biol 9 : 27 (2009)doi 10.1186/1472-6807-9-27
Modeling the early stage of DNA sequence recognition within RecAnucleoprotein filamentsSaladin A et al., Nucleic Acids Res 38 : 6313 (2010)doi 10.1093/nar/gkq459
PP Université Paris Diderot - Paris 7 52
Références 2The Machinery of LifeGoodsell D S, Springer-Verlag (2009)ISBN 978-0387849249existe en français : La machinerie de la vie, EDP Sciences (2010)
Protein-protein complexesZacharias M, World Scientific (2010)ISBN 978-1848163386
Understanding DNA : The Molecule & How It WorksCalladine C R, Drew H R, Luisi B et Travers A, Academic Press (2004)ISBN 978-0121550899
PP Université Paris Diderot - Paris 7 53
Crédits graphiques
TopTechWriter US (Flickr, CC-BY-NC-SA)
D. Goodsell (copyright)http://mgl.scripps.edu/people/goodsell/
dullhunk (Flickr, CC-BY)
Brintam (Flickr, CC-BY-NC)
David Lanham (Findicons, NC)PP Université Paris Diderot - Paris 7 54