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  1. Actualités

Séminaire de

Ségolène Caboche

22 avril 2010
Amphi Turing, Bât M3

Génération automatique et interactive de diagrammes en 2D pour les interactions biomacromolécules/ligand

La Protein Data Bank (PDB) est la ressource principale pour les structures 3D expérimentales de biomacromolécules biologiques. Elle contient des protéines, des acides nucléiques, des virus ou des ribosomes, mais aussi beaucoup de complexes biomacromolécule/ligand. En effet, de nombreuses biomacromolécules ont besoin de former un complexe avec d'autres molécules plus petites, appelées ligands, pour assurer leur fonction (et parfois aussi pour parvenir à leur structure correcte). De plus, comprendre de tels complexes représente un grand intérêt dans l'industrie pharmaceutique afin d'utiliser ces connaissances pour concevoir de nouveaux ligands qui pourront ensuite être développés pour des applications pharmaceutiques.
Les complexes biomacromolécules/ligand sont formés par des forces intermoléculaires, c'est à dire des interactions non-covalentes (comme par exemple des interactions ioniques, de van der Waals, polaires, ou électrostatiques). Les représentations schématiques en 2D des interactions macromolécule/ligand facilitent énormément la compréhension de la fonction et du rôle du ligand.
Alors que de nombreux programmes permettant la visualisation des structures 3D sont disponibles, très peu ont été développés pour la production de diagrammes schématiques en 2D des interactions biomacromolécule/ligand à partir des coordonnées 3D. Au sein de l'équipe Protein Data Bank in europe (PDBe), nous développons un nouvel algorithme permettant la génération d'un diagramme 2D des interactions biomacromolécule/ligand directement à partir de fichiers PDB (le format le plus couramment utilisé pour stocker les structures 3D des biomacromolécules). Contrairement aux autres programmes, notre algorithme est capable de détecter automatiquement les ligands dans les fichiers PDB.
La tâche principale est de développer une méthode algorithmique efficace qui mène à un bon compromis entre une représentation fidèle des données 3D (structure et interactions) et des critères esthétiques. Les ligands sont encodés par des graphes étiquetés non-orientés. Tous les éléments structuraux, principalement les chaînes et les cycles, sont identifiés dans le ligand, les liaisons hydrogènes et les contacts hydrophobes sont calculés et un diagramme 2D des interactions est généré. Notre but est de produire un programme Java complet interactif qui permettra aux utilisateurs d'interagir facilement avec le diagramme produit (par exemple en faisant varier les seuils des distances pour certains types d'interaction) dans le but d'obtenir des images personnalisées et de qualité qui sont souvent nécessaires lors de publications scientifiques.
Durant ce séminaire, les problèmes rencontrés et les algorithmes pour les résoudre seront présentés, ainsi que les résultats préliminaires obtenus.

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