Analyse Conformationnelle de l'acide polyglucuronique
par Modélisation Moléculaire:
Prédiction des formes hélicoïdales et de l'état désordonné en solution
 

Isabelle BRACCINI et Serge PEREZ

Centre de Recherche sur les Macromolécules Végétales (CNRS),unité associée à l'Université Joseph Fourier, B.P. 53 X, 38041 Grenoble
 

La souche mutante M5N1 CS de R. Meliloti produit un b (1® 4)-D-glucuronane partiellement acétylé. Une étude exhaustive de la conformation du polysaccharide ainsi que de l'influence de l'acétylation a été réalisée par modélisation moléculaire sous le champ de forces MM3(92).

Les cartes adiabatiques établies pour le fragment disaccharidique (GlcpA)2 ainsi que pour les différents dimères acétylés sont semblables à celle du cellobiose, et caractéristiques d'un branchement b-D (1® 4) avec 4 régions de basse energies notées A, B, C, D.

L'extrapolation des différents minima à des polymères de structure régulière, générés grâce au logiciel POLYS, conduit à des hélices étirées 32 et 21 pour les régions A et B respectivement et à une hélice ramassée d'ordre 5 pour la région C. L'hélice 21 présente des paramètres hélicoïdaux en accord avec les données cristallographiques du polymère et correspond à la conformation du glucuronane désacétylé à l'état cristallin. La préférence conformationnelle du polysaccharide sous forme hélicoïdale dépend de l'existence ou non de la liaison hydrogène intramoléculaire O5'...HO3, et varie donc suivant l'acétylation.

Le comportement du glucuronane en solution a été simulé pour des polymères présentant différents degrés d'acétylation. Des échantillons de chaînes statistiques ont été générés à l'aide du logiciel METROPOL, à partir desquels les grandeurs caractéristiques longueur de persistence (Lp), rapport caractéristique (C¥ ) et rayon de gyration (Rg) ont été calculées. Les valeurs obtenues présentent un excellent accord avec les données expérimentales, validant les modèles établis.

 
 
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