Structures exp�rimentales, mod�les et simulations

La structure de d�part utilis�e pour simuler un syst�me mol�culaire provient souvent d'une d�termination exp�rimentale ou pour les prot�ines parfois d'un mod�le par homologie. Dans un premier travail portant sur un ensemble de prot�ines membranaires [[Baaden 2005]] nous avons montr� une corr�lation entre la qualit� de la structure de d�part et les caract�ristiques d'une courte simulation de dynamique mol�culaire (DM) d'environ 2 nanosecondes (ns). A l'inverse la qualit� d'un mod�le peut �galement �tre �valu�e par DM et les mod�les de qualit� moyenne sont souvent am�lior�s par la simulation. Une deuxi�me publication examine l'impact de structures de d�part diff�rentes, soit d�termin�es par RMN soit par cristallographie, sur la simulation [[Baaden 2007]].

Les temps de simulation accessibles pour les syst�mes biologiques - de l'ordre de dizaines de nanosecondes - sont souvent trop courts par rapport aux temps caract�ristiques des ph�nom�nes �tudi�s. De surcro�t il est difficile de quantifier l'�chantillonnage et la convergence d'une simulation. Nous avons effectu� une comparaison quantitative de la convergence de 10 simulations de prot�ines membranaires [[Baaden 2004]]. Notre analyse a �galement permis d'�valuer la qualit� de l'�chantillonnage pour chaque partie de la prot�ine �tudi�e. Souvent ce sont les parties tr�s flexibles et non-structur�es qui sont mal �chantillonn�es.

Pour pallier les probl�mes d'�chelle de temps et de longueur impos�s par la complexit� biologique, des m�thodes r�duisant le d�tail de la repr�sentation du syst�me (coarse-graining) gagnent actuellement beaucoup de terrain. Nous avons pr�par� une revue de ces techniques pour r�sumer les derni�res avanc�es de ce domaine en effervescence et pour donner quelques conseils sur le choix de la m�thode et de la repr�sentation pour traiter un probl�me donn� [[Baaden 2006]].

[Baaden 2005] R.J. Law, C. Capener, M. Baaden, P.J. Bond, J. Campbell, G. Patargias, Y. Arinaminpathy et M.S.P. Sansom�: "“Membrane protein structure quality in molecular dynamics simulation”", J.Mol.Graph.Model. 24, 2005, 157-165.

[Baaden 2007] K. Cox, P.J. Bond, A. Grottesi, M. Baaden et M.S.P. Sansom�: "“Outer Membrane Proteins: Comparing X-Ray and NMR Structures by MD Simulations in Lipid Bilayers”", Eur. Biophys. J. 2007, accept�.

[Baaden 2004] J.D. Faraldo-G�mez, L.R. Forrest, M. Baaden, P.J. Bond, C. Domene, G. Patargias, J. Cuthbertson et M.S.P. Sansom�: "“Conformational sampling and dynamics of membrane proteins from 10-nanosecond computer simulations”", Proteins 57, 2004, 783-791.

[Baaden 2006] M. Baaden et R. Lavery : "There's plenty of room in the middle: multi-scale modelling of biological systems", 2006, dans Recent Advances in Protein engineering, �dit� par A.G. de Brevern, accept�.