sciences de la vie et de la Terre

Rastop utilise des fichiers au format .pdb (protein data bank)

Pour les données de base, le plus simple est d'utiliser les données de Rasmol mais il est aussi possible d'utiliser les fichiers mis à disposition par l'INRP ou les serveurs de données .pdb.

Dans ce cas, le plus simple est de faire la requête <nom de la molécule> + .pdb dans le moteur de recherche de votre choix

http://www.inrp.fr/Acces/Biogeo/model3d/data3d.htm

http://www.inrp.fr/Acces/biotic/rastop/html/3D-DB.htm

Ouverte depuis novembre 2005, la librairie de molécules a pour but d'améliorer le transfert des connaissances de la recherche vers l'enseignement. Elle propose des modèles moléculaires sélectionnés à partir des banques de données des chercheurs par des enseignants pour les enseignants. Tout utilisateur peut contribuer à l'enrichissement de la librairie en proposant de nouveaux modèles et de nouvelles applications pédagogiques"
Pour plus d'informations vous pouvez consulter la page d'accueil de la librairie : http://librairiedemolecules.education.fr/aide.php?sujet=apropos

L'adresse de la librairie est : http://www.librairiedemolecules.education.fr/ ou http://librairiedemolecules.education.fr/

Après l'ouverture du logiciel, activez la commande "Fichier" / "Ouvrir"

Il faut ensuite choisir le fichier portant l'extension .pdb avec l'explorateur.

Par défaut l'affichage se fait sous forme de liaisons.

Les boutons suivants permettent de modifier l'affichage de toute la molécule ou de la sélection en cours

Pour le cas qui nous occupe c'est l'affichage "boules et bâtonnets" qui est le plus approprié

Pour mettre en évidence les deux brins de l'ADN rien ne vaut une coloration par chaîne.

Ces notations symboliques étant difficilement abordables, nous allons colorer toutes les guanines (en fait les guanosines phosphate). La première manoeuvre consiste à afficher la palette de coloration en cliquant sur le bouton spécifique.

Il faut ensuite choisir l'élément à afficher dans la liste déroulante de la barre d'outils.

Cette sélection ne devient opérationnelle qu'après un clic sur ce bouton :

Il suffit alors de cliquer sur la couleur désirée dans la palette pour colorer la sélection.

Faites de même pour les Adénosines, les Thymines et les Cytosines en respectant toutes les étapes de la sélection puis de la coloration. La complémentarité entre les deux brins apparaît clairement.

Dans le cadre du programme de Première S il est intéressant de travailler sur la complémentarité "enzyme-substrat". Pour ce nouvel exercice, cliquez sur "Fichier" / "Fermer" . Sauf exception, ne sauvegardez pas les modifications apportées au fichier.

Pour obtenir un nouvel affichage il faut cliquer sur : "Fichier" / "Nouveau" puis "Fichier" / "ouvrir"

Le fichier à choisir est "cpa-sub". Il contient la carboxopeptidase et son substrat : un dipeptide.

On affichera la molécule en "Sphères VDW" ce qui correspond aux sphères de rayon de Van der Walls.

La première vision de la molécule n'est guère satisfaisante et il faut demander une coloration par chaîne comme précédemment. Le substrat apparait logé au coeur de l'enzyme.

La meilleure façon de percevoir la complémenatrité est de faire une coupe virtuelle dans la molécule.

Le panneau de contrôle inférieur permet de régler la profondeur de coupe.

Placez l'enzyme et son substrat en bonne position et enfoncez le bouton "Front". Les deux flèches immédiatementà droite vont régler la profondeur de la coupe. Observez le résultat qui s'affiche en même temps pour obtenir la meilleure coupe possible.

Pour chacune des molécules nous allons sélectionner uniquement l'enzyme et modifier l'affichage pour voir uniquement le squelette carboné. La molécule affichée ayant deux chaînes, la chaîne du substrat est identifiée par la lettre S alors que l'autre ne l'est pas.

En utilisant le bouton expressin , il est possible d'ouvrir une fenêtre où l'on écrit les caractéristiques des atomes à sélectionner. Ici, il s'agit de tous les atomes qui appartiennent au substrat. L'expression"*S" est écrite dans la fenêtre puis validée.

Le nombre d'atome sélectionné s'affiche.

Pour sélectionner maintenant la chaîne de l'enzyme, il suffit d'utiliser le bouton "inverser la sélection"

Deux commandes vont modifier l'aspect de cette chaîne :

puis :

Le résultats est très clair : le substrat affiché en sphères VDW apparaît au milieu du squelette carboné.

Il peut être intéressant de montrer que le site actif de l'enzyme contient un atome de Zinc responsable de la catalyse. Après avoir sélectionné la chaîne de l'enzyme sélectionner Zn*.

L'objectif de cette manipulation est de montrer la grande similitude entres les myoglobines de trois Mammifères très différents : le Porc, le Cachalot et le Phoque.

Pour chacune des molécules on affichera la chaine protéique en squelette carboné et on sélectionnera le ligand (ici l'hème) pour l'afficher en sphères VDW avec une couleur différente de celle de la protéine.

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