1 / 37

II.b La chimie des modèles, applications à l’étude des métalloprotéines

II.b La chimie des modèles, applications à l’étude des métalloprotéines. II.b1 Les métaux dans les organismes vivants. Tableau périodique. Concentrations des principaux métaux dans l’eau de mer et le plasma humain. Distribution du fer chez les humains.

janina
Download Presentation

II.b La chimie des modèles, applications à l’étude des métalloprotéines

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. II.b La chimie des modèles,applications à l’étude des métalloprotéines

  2. II.b1 Les métaux dans les organismes vivants

  3. Tableau périodique

  4. Concentrations des principaux métaux dans l’eau de mer et le plasma humain

  5. Distribution du fer chez les humains

  6. Le rôle des métaux dansles organismes vivants Transfert de charge Rôle structural Transfert d’électrons Catalyseur de réactions chimiques Stockage et transport

  7. Crystal structure of S. lividans K-channel (Doyle, D. et al , 1998) Transfert de charge— Canal à potassium —

  8. 2) Rôle structural— Protéines à doigts de Zn (Zn-finger) —

  9. 3) Transfert d’électron— Photosynthèse —

  10. 4) Catalyseur de réactions chimiquesNitrogénase (N2 + 6e- + 6H+ 2NH3)

  11. Nitrogénase, site actif

  12. 400-500°C 200 atm. Cat. Fe Procédé Haber-BoschN2 + 3H2 2NH3

  13. 4) Catalyseur de réactions chimiques— Hydrogénases ([FeFe] et [NiFe]) —

  14. 5) Transport et stockage— Hémoglobine —

  15. 5) Transport et stockage— myoglobine —

  16. Métaux non-physiologiquesmais utilisés en santé humaine Li(I) : utilisé pour calmer la schizophrénie Pt(II) : anticancéreux (cis-platine) Au : anti-inflammatoire (rhumatisme) Cr(III) : lutte contre le diabète

  17. Le cis-platine, un anticancéreux

  18. Métaux non-physiologiqueset toxiques Cd : néphrologies (maladies des reins), insuffisance rénale; agent cancérigène (poumons) Hg : néphrologies (maladies des reins), nerveux central et périphérique (tremblements, troubles de la personnalité et des performances psychomotrices, encéphalopathie), effet tératogène As : effets neurologiques, hématologiques et atteintes du système cardio-vasculaire. Pb : troubles neurologiques, hématologiques et rénaux. Chez l’enfant, troubles du développement cérébral avec des perturbations psychologiques et difficultés d’apprentissage scolaire Cr(VI) : cancérigène

  19. Toxicité du Cr(VI)

  20. Modèle structural Reproduction de caractéristiques structurales Modèle fonctionnel Reproduction de la réactivité Modèles structurauxvs. Modèles fonctionnels

  21. Méthodes spectroscopiques Diffraction des rayons X Absorption des rayons X (XAS) Méthodes de résonance magnétrique (RPE, RMN) Spectroscopie Mössbauer Spectroscopies électronique et vibrationnelle Etude du magnétisme

  22. Diffraction des rayons X Les rayons X ont un longueur d’onde de 1 Å Même ordre de grandeur qu’un distance interatomique Adaptée à l’étude des structures moléculaires

  23. Diffraction des rayons X

  24. Diffractomètre

  25. Diffraction des rayons Xla résolution

  26. Diffration RX  structure 3D

  27. fluorescence RX incidents Absorption I < I 0 l I , 0 0 N VIII N VII N VI N V N IV N III N II N 1 M V M IV M III M II M I L III L II L I Diffusion L a1 L b 2 L g 1 Absorption : si E photon X suffisante : éjection d’un électron de cœur (photo électron) => transition d’un électron de couche K, L, M… vers le niveau vide avec émission d’une raie d’absorption (discontinuité d’absorption) K b 1 K a1 K a2 noyau K Utilisation d’un rayonnement blanc et de grande énergie : synchrotron Spectroscopie d’absorption X (SAX)

  28. Si atome isolé, absorption décroissante et monotone Si plusieurs éléments, apparition d’oscillations (EXAFS : extended X-ray absorption fine structure) L’onde photoélectronique émise par l’atome cible va exciter les atomes voisiæns qui lui renvoient des ondes rétrodiffusées : l’atome cible est à la fois émetteur et récepteur

  29. XANES et NEXAFS : informations sur le degré d’oxydation et symétries de géométrie de l’atome cible Préseuil : énergie insuffisante pour exciter l’atome cible Seuil : éjection du photoélectron et apparition d’un système d’interférences Après seuil : système d ’interférences et décroissance d’absorption EXAFS : nature et distance des atomes de 1ere , 2eme (et 3eme?) couche autour de l ’atome cible Signal d’absorption X vs. E

  30. Passage de l’espace des énergies (eV) à l’espace déterminé par le vecteur d’onde k : accès aux paramètres structuraux

  31. Exemple de paramètres accessibles K : vecteur d ’onde Ni : nombre de voisins de type i, à la distance Ri s2i : facteur Debye-Waller (agitation thermique) Fi,j(p,k) : déphasage entre diffuseur et rétrodiffuseur etc... Module de la transformée de Fourier du signal EXAFS

  32. Spectroscopie d’absorption X = Synchroton

  33. RPE

  34. Rayons g Echantillon Source Détecteur v 57Co 57Fe 57Fe MOSSBAUER, principe

  35.  3/2  1/2 I = 3/2  1/2 I = 1/2 d D 0 0 Vitesse v Vitesse v Isomer Shift Quadrupole Splitting MOSSBAUER, principe

  36. MOSSBAUER, spectre

More Related