Dynamics and conformational effects on the transport role of serum albumins
Effets dynamiques et conformationnels sur le rôle de transport des albumines sériques
Résumé
Human serum albumin (HSA) is a protein known for its exceptional transport properties and its high content of disulfide bridges. The study of the conformational dynamics represents a major challenge in the understanding of its physiological functions. The aim of our work was to study the conformational dynamics and understanding the role of disulfide bonds in the stability of the native protein structure. Our analysis is based on simulations of molecular dynamics (MD) coupled with principal component analysis (PCA). Beyond the validation of the simulation method, the results provide new insights into the main effects of the disulfide bonds reduction in serum albumins. Protein unfolding/refolding processes were detailed. A special attention is paid to the prediction of the reduced structure at the equilibrium. A detailed study of the global protein conformational dynamics as well as the two main binding sites were performed. Possible allosteric effects between these two sites were researched. The theoretical results have been discussed with the available experimental data.
L'albumine sérique humaine (HSA) est une protéine connue pour ses propriétés de transport exceptionnelles et son contenu élevé en ponts disulfure. L'étude de sa dynamique conformationnelle représente un défi important dans la compréhension de ses fonctions physiologiques. Le but de notre travail a été d'étudier cette dynamique conformationnelle et de comprendre le rôle des ponts disulfure dans le maintien de la structure native de la protéine. Notre analyse est basée sur des simulations de dynamique moléculaire (DM) couplées à des analyses par composantes principales (PCA).
Outre la validation de la méthode de simulation les résultats fournissent de nouveaux éclairages sur les principaux effets de la réduction des ponts disulfure dans les albumines sériques. Les processus de dépliement/repliement protéique ont été détaillés. La prédiction de la structure réduite d'équilibre a fait l'objet d'une attention particulière. Une étude détaillée de la dynamique conformationnelle globale de la protéine ainsi que celle des deux sites principaux de complexation a été effectuée. D'éventuels effets allostériques entre ces deux sites ont été recherchés. Les résultats théoriques obtenus ont été discutés avec les données expérimentales disponibles.