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Unité de BioInformatique Structurale - Michael NILGES

Activités de l'Unité

Nous employons principalement des méthodes informatiques pour étudier la structure et la fonction des macromolécules biologiques. (1) nous développons des méthodes pour modéliser des structures de molécules biologiques et de leurs complexes à partir de données expérimentales (principalement RMN ; T. Malliavin, M. Nilges). Nous travaillons à extension de nos méthodes Bayésiennes à la détermination de grands assemblages à partir de données hétérogènes. (2) Nous développons la dynamique moléculaire et les méthodes informatiques d’amarrage pour augmenter notre connaissance du paysage conformationnel de protéines, et pour analyser le rapport entre dynamique interne et les interactions entre protéine et ligand (A. Blondel, T. Malliavin, M. Nilges). (3) P.L. Chau étudie le mode d’action des anesthésiques généraux, utilisant des méthodes expérimentales (diffusion de neutrons) et de simulation, pour caractériser les interactions des drogues avec des membranes et avec la cible putative de protéine de membrane. (4) E. Yeramian utilise des concepts puissants de biophysique pour développer des méthodes de bio-informatique (les applications incluent les modèles à grande échelle des acides nucléiques et l’alignement probabiliste de séquences).


 
 
View of halothane docked to its putative binding site
of    a GABA_A receptor model
                                                     

 
  The EF toxin of Anthrax is activated in the victim’s cells by a conformation transition. The transition was modeled (green, lime, yellow, orange and red conformations) to find a mean to block the toxin in an inactive conformation. A cavity (white volume in the models) which shrinks early in the transition was identified. Molecules which could fill that  cavity were searched in chemical libraries by computation. Of 28 thus selected molecules, 6 could block the toxin activity, illustrating that comprehensive modeling of structural transitions could create a disruptive widening of the opportunities to identify drug candidates.                                     

Publications les plus significatives :

Rieping W, Habeck M, Nilges M (2005). Inferential structure determination. Science 309, 303-306.

Grünberg R, Nilges M, Leckner J (2006) Flexibility and Conformational Entropy in Protein-Protein Binding Structure 14, 683–693.

Chau P-L, Hoang PNM, Picaud S, Jedlovszky P (2007). A possible mechanism for pressure reversal phenomenon of general anaesthetics from molecular simulations, Chemical Physics Letters, 438, 294-297.

Yeramian E, Debonneuil E (2007) Probabilistic sequence alignments: realistic models with efficient algorithms. Phys Rev Lett. 98: 078101-078104.

Laine E, Blondel A, Malliavin TE (2009) Dynamics and energetics: a consensus analysis of the impact of calcium on EF-CaM protein complex., Biophysical J. 96, 1249-1263.