Simulations numériques de systèmes biologiques complexes : dynamique, structure et fonction de transporteurs, canaux et enzymes - TEL - Thèses en ligne Access content directly
Habilitation À Diriger Des Recherches Year : 2010

Numerical simulations of complex biological systems: dynamics, structure and function of transporters, channels and enzymes

Simulations numériques de systèmes biologiques complexes : dynamique, structure et fonction de transporteurs, canaux et enzymes

Marc Baaden

Abstract

The main motivation of my research is to combine experimental and theoretical approaches in the field of physical chemistry in order to achieve a better understanding of phenomena at the atomic scale. My current work concerns systems of biological interest related to membrane processes and phenomena accessible by nanomanipulation methods. Fundamental biophysical and biochemical questions are at the heart of my research. I carried out complex simulations of membrane proteins in a lipid bilayer that have proven very complementary and insightful with respect to experimental studies in structural biology. A recent collaboration based on this complementarity has lead to a publication in Nature in early 2009. [[i]] My recent work also focuses on the development of approaches combining virtual reality and molecular simulations. [[ii]] The biological systems studied present a physico-chemical, biological and medical interest and can comprise a large number of atoms. In parallel, I lead very fundamental work on simulation methods and novel approaches. [[i]] N. Bocquet, H. Nury, M. Baaden, C. Le Poupon, J.P. Changeux, M. Delarue et P.J. Corringer: "X-ray structure of a pentameric ligand-gated ion channel in an apparently open conformation", 2009, Nature, 457, 111-114. [[ii]] O. Delalande, N. Férey, G. Grasseau et M. Baaden : "Complex Molecular Assemblies at hand via Interactive Simulations", 2009, J. Comput. Chem., 30, 2009, 2375-2387.
La motivation première de mes travaux de recherche est de combiner des approches expérimentales et théoriques dans le domaine de la chimie physique pour atteindre une meilleure compréhension des phénomènes à l'échelle atomique. Mes travaux en cours traitent de systèmes d'intérêt biologique concernant les processus membranaires et des phénomènes accessibles par des méthodes de nanomanipulation. Les problèmes de la biophysique et biochimie sont au coeur de mes recherches. J'ai effectué des simulations complexes de protéines membranaires dans une bicouche lipidique qui se sont montrées tout à fait complémentaires et révélatrices par rapport aux études expérimentales de biologie structurale. Une récente collaboration exploitant cette complémentarité a donné lieu à une publication dans la revue Nature en début 2009. [[i]] Les travaux récents visent à développer des approches combinant la réalité virtuelle avec les simulations moléculaires. [[ii]] Les systèmes biologiques étudiés présentent à la fois un intérêt physico-chimique, biologique et médical et peuvent atteindre un grand nombre d'atomes. En parallèle, je mène un travail de fond sur les méthodes de simulation et des approches novatrices. [[i]] N. Bocquet, H. Nury, M. Baaden, C. Le Poupon, J.P. Changeux, M. Delarue et P.J. Corringer: "X-ray structure of a pentameric ligand-gated ion channel in an apparently open conformation", 2009, Nature, 457, 111-114. [[ii]] O. Delalande, N. Férey, G. Grasseau et M. Baaden : "Complex Molecular Assemblies at hand via Interactive Simulations", 2009, J. Comput. Chem., 30, 2009, 2375-2387.
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Dates and versions

tel-00541521 , version 1 (02-12-2010)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00541521 , version 1

Cite

Marc Baaden. Simulations numériques de systèmes biologiques complexes : dynamique, structure et fonction de transporteurs, canaux et enzymes. Sciences pharmaceutiques. Université Paris-Diderot - Paris VII, 2010. ⟨tel-00541521⟩
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