Utilisant RMN pour étudier le mouvement de protéine : une entrevue avec Fabien Ferrage, École Normale Supérieure, Paris


Fabien Ferrage
THOUGHT LEADERS SERIES...insight from the world’s leading experts

Pouvez-vous nous donner un bref aperçu du travail que vous vous êtes présenté à P.J. 2014 (conférence expérimentale de résonance magnétique nucléaire) ?

J'ai présenté un certain travail que j'ai effectué utilisant un prototype neuf de Bruker. Nous essayons de regarder quelques propriétés d'une voie qui est très différente à la technique RMN habituelle d'employer un champ magnétique fixe, élevé, homogène dans un aimant cryogénique intéressant.

Ce que nous voulons faire maintenant est explorent quelques propriétés au-dessus d'un large éventail de champs magnétiques et la voie la meilleur marché pour que nous le fassent est de déménager juste nos échantillons à partir du coeur de notre électo-aimant de champ élevé de Bruker dans la mesure où nous avons besoin.

Dans notre cas, c'est juste quelques dizaines de centimètres et pour ceci nous employons quelque chose que nous une navette appelons `, » qui est juste un échantillon très petit que nous poussons avec de l'air aussi rapidement que nous pouvons, comme dedans un pistolet à air comprimé.

Nous regardons alors quelques propriétés l'inducteur inférieur et nous pouvons trouver et observer un spectre rmn de haute résolution réellement gentil.

Quels sont certains des événements que vous avez pu regarder avec ce système ?

Est la propriété que nous regardons ce que nous appelons relaxation de `,' qui se rapporte au régime auquel notre système s'attaque de retour à l'équilibre.

Nous regardons ce régime de relaxation avec des champs magnétiques variés plutôt que juste un champ magnétique élevé, comme les gens avaient fait pendant quelques décennies. Les gens ont étudié des mouvements de protéine sur des calendriers de nanoseconde et de picoseconde utilisant juste les inducteurs élevés, mais nous pouvons maintenant varier le champ magnétique et tracer les événements qui ont lieu dans une gamme difficile des calendriers, en particulier, des nanosecondes.

Il est difficile regarder ce, parce que c'est un calendrier où les protéines tournent juste naturellement, quelque chose que nous appelons la diffusion rotationnelle. Même juste avec des coups de feu des molécules d'eau, les protéines déménagent, et ainsi il est très difficile au deconvolute les mouvements intrinsèques de la protéine et de cette culbute générale.

Nous nous sommes d'abord appliqués la technique neuve à une ubiquitine modèle de protéine, qui a été étudiée par RMN pendant 20 à 25 années et très bien caractérisée par des méthodes variées, y compris sa structure et mouvements.

Ce que nous avons vu utilisant cet appareil pour regarder la relaxation au-dessus d'une large gamme de champs magnétiques, est beaucoup plus de mouvement que nous avons pensé réellement que nous pourrions voir. Dans le cas de l'ubiquitine, par exemple, il y a une spire quelque part qui déménage bien grand et ces mouvements sont très appropriés parce qu'ils ont lieu quand l'ubiquitine grippe à une autre protéine.

Ce qui est également grand au sujet de la relaxation est que maintenant nous pouvons caractériser le calendrier de ces mouvements, qui sont inaccessibles à d'autres techniques expérimentales basées sur RMN.

Quelles sont les applications que vous comme exploreriez à l'avenir ?

Un groupe de protéines qui sont tout à fait provocantes et seulement ont été réellement découvertes il y a environ 15 ans, sont les protéines intrinsèquement désordonnées.

Quand vous pensez à une protéine, vous pensez habituellement à quelque chose avec une structure gentille, mais elle s'avère que beaucoup de protéines, particulières dans les eucaryotes, ont de longs éclats désordonnés qui sont désordonnés in vivo et in vitro. Ce trouble est réellement important pour leur fonctionnement, mais parce qu'ils sont désordonnés, la physique de leur mouvement est d'une certaine manière très différente de celle d'une protéine bien pliée.

Nous essayons maintenant de recueillir autant informations que nous pouvons sur des mouvements, pour dire en circuit des calendriers de picoseconde et de nanoseconde, pour comprendre la vitesse à laquelle elles exploreront un espace conformationnel très complexe.

  • Comment déménage-t-il ?
  • À quels calendriers ?
  • Par quelle amplitude y a-t-il des distributions des mouvements ?

Nous commençons à employer cet échantillon neuf « navette » pour faire la relaxation sur les protéines désordonnées et l'essai pour comprendre ce que sont les teneurs, en termes de calendriers, dans les mouvements qu'ils exercent.

Comment cette technique pourrait-elle être employée des voies qui affectent nos vies quotidiennes ?

Le type de recherche que je fais est réellement très principal. Il est loin retiré des applications mais si je pourrais donner un exemple d'une application qui pourrait résulter de cette analyse fine de dynamique de protéine, ce serait le modèle rationnel des médicaments qui gripperont un objectif donné de protéine.

Ceci a été fait pendant longtemps, basé au commencement juste sur la structure d'une protéine, et maintenant il s'avère qu'il est réellement nécessaire de tenir compte, non seulement la structure, mais également la dynamique et pour comprendre comment ces structures flottent à temps.

Ainsi, bien mieux une compréhension de la dynamique de protéine sera utile pour ce type d'application pharmaceutique.

Quel tri des défis est-ce que vous avez-vous rencontré travailler sur ce projet, et comment vous les avez surmontés ?

Quand vous travaillez avec un prototype, vous trouvez beaucoup de problèmes. Nous avons fixé certaines de ces derniers, avec l'aide des techniciens réellement bons mais nous avons également trouvé quelques autres problèmes il était difficile résoudre que, quoique nous nous soyons attendus à les à un degré.

Par exemple, je vous ai dit au sujet de la façon dont nous mesurons les régimes auxquels les systèmes s'attaquent de retour à l'équilibre et que ces régimes sont très bien réglés quand nous faisons cela dans l'électo-aimant de champ élevé… mais quand vous devez aller en dehors de votre sonde élevée d'inducteur, alors vous devez abandonner sur toute la méthodologie RMN qui a été développée au cours des 20 à 25 dernières années.

Les régimes que vous obtenez ne sont pas les véritables régimes de relaxation et vous devrez rectifier cela, ainsi mes stagiaires ici ont dû travailler réellement dur pendant plusieurs mois pour développer le logiciel qui pourrait prévoir les rectifications nous aurions besoin. C'était l'un des aspects durs d'analyser les caractéristiques, mais nous sommes réellement heureux avec le résultat.

Citations

Please use one of the following formats to cite this article in your essay, paper or report:

  • APA

    Bruker BioSpin - NMR, EPR and Imaging. (2018, August 23). Utilisant RMN pour étudier le mouvement de protéine : une entrevue avec Fabien Ferrage, École Normale Supérieure, Paris. News-Medical. Retrieved on September 17, 2019 from https://www.news-medical.net/news/20140819/Using-NMR-to-study-protein-motion-an-interview-with-Fabien-Ferrage-Ecole-Normale-Superieure-Paris.aspx.

  • MLA

    Bruker BioSpin - NMR, EPR and Imaging. "Utilisant RMN pour étudier le mouvement de protéine : une entrevue avec Fabien Ferrage, École Normale Supérieure, Paris". News-Medical. 17 September 2019. <https://www.news-medical.net/news/20140819/Using-NMR-to-study-protein-motion-an-interview-with-Fabien-Ferrage-Ecole-Normale-Superieure-Paris.aspx>.

  • Chicago

    Bruker BioSpin - NMR, EPR and Imaging. "Utilisant RMN pour étudier le mouvement de protéine : une entrevue avec Fabien Ferrage, École Normale Supérieure, Paris". News-Medical. https://www.news-medical.net/news/20140819/Using-NMR-to-study-protein-motion-an-interview-with-Fabien-Ferrage-Ecole-Normale-Superieure-Paris.aspx. (accessed September 17, 2019).

  • Harvard

    Bruker BioSpin - NMR, EPR and Imaging. 2018. Utilisant RMN pour étudier le mouvement de protéine : une entrevue avec Fabien Ferrage, École Normale Supérieure, Paris. News-Medical, viewed 17 September 2019, https://www.news-medical.net/news/20140819/Using-NMR-to-study-protein-motion-an-interview-with-Fabien-Ferrage-Ecole-Normale-Superieure-Paris.aspx.