Biochimie & Biochimie Analytique

Abstrait

Une protéine conçue de novo, purement symétrique et repliable de manière efficace

Michel Blaber

De nombreux replis de protéines globulaires présentent une certaine forme de symétrie rotationnelle, l'exemple le plus courant étant le tonneau TIM (qui présente une symétrie rotationnelle d'ordre 8 d'un motif répétitif de brin bêta/tour/hélice alpha/tour). Ce type de symétrie courante dans les protéines était apparent dès les premiers jours des études de structure aux rayons X, ce qui a conduit à l'hypothèse selon laquelle la duplication et la fusion des gènes étaient le mécanisme évolutif sous-jacent. Cependant, alors qu'une telle symétrie au niveau de la structure 3° est apparente, toute symétrie de structure 1° lors de la comparaison de motifs structurels répétitifs est souvent largement absente. De telles analyses de séquence, ainsi que des considérations théoriques sur la frustration de repliement pour les motifs répétitifs exacts, ainsi que sur les propriétés nativement non structurées des peptides ayant une complexité de séquence réduite (comme c'est le cas avec les motifs répétitifs exacts), ont abouti à un paradigme selon lequel les protéines conçues avec une symétrie exacte sont peu susceptibles de se replier efficacement. Étant donné que la symétrie exacte peut réduire considérablement le problème d'explosion combinatoire inhérent à la conception des protéines, transformant ces problèmes d'impossibles en problèmes informatiques, la démonstration d'un repliement efficace pour les protéines conçues de novo purement symétriques a suscité un intérêt considérable.