Comprendre l'effet de substances pharmacologiques sur le récepteur AchBP

Situation de l'activité dans le programme
Prérequis, document d'appel
La visualisation des deux vidéos de morphing proposées dans ce dossier permet d'arriver à la notion suivante :
Lorsqu'un neuromédiateur comme l'acétylcholine se fixe sur la partie extracellulaire du récepteur nicotinique, elle provoque une modification de sa forme conduisant à l'ouverture du canal.

Objectifs de l'activité

Objectifs de connaissance

Certaines substances agissent sur la synapse neuromusculaire et sont utilisées comme anesthésiants.

Objectifs de méthode

Utiliser un logiciel de modélisation moléculaire pour visualiser des déformations et établir des mesures.
Présenter des résultats sous forme graphique à l'aide d'un tableur
Conduire une démarche explicative

Les complexes entre AchBP et molécules pharmacologiques.

Sur la librairie de molécules, les modèles suivants ont été sélectionnés :

Agonistes	Antagonistes	Récepteur libre
AchBP - nicotine AchBP - épibatidine	AchBP - curare AchBP - conotoxine AchBP - cobratoxine AchBP - strychnine	AchBP seule

Méthode d'analyse

Dans cet article de recherche, les auteurs proposent de mesurer la distance entre une cystéine de l'extrémité de la boucle refermant le site de liaison et le tryptophane situé au coeur du site de liaison.
Pour établir cette mesure, l'affichage de la protéine doit être simplifié (squelette carbonné ou autre) et la localisation des acides aminés recherchés doit être mise en évidence par une coloration particulière.

Affichage simplifié d'une chaîne d'AchBP en complexe avec une molécule de cobratoxine (en vert),
et mise en évidence des carbones α des deux acides aminés entre lesquelles la mesure doit être réalisée.

Selon les capacités que l'on souhaite mettre en oeuvre, deux stratégies peuvent être envisagées :

Utiliser les images interactives directement sur le site de la librairies de molécules :
En survolant une image, un lien pour une visualisation avec Jmol s'affiche. L'élève peut réaliser des mesures en effectuant des double-clics entre les deux atomes déjà mis en évidence.
Utiliser un logiciel de visualisation moléculaire pour charger le fichier correspondant à chaque modèle afin de réaliser le traitement envisagé ci-dessus.

La numérotation des acides aminés diffère d'un modèle à l'autre (espèces parfois différentes, numérotations propres aux différents auteurs). Le tableau suivant donne la correspondance pour permettre les comparaisons.

Modèle	Position Cystéine	Position Tryptophane
AchBP - cobratoxine	Cys187	Trp143
AchBP - conotoxine	Cys190	Trp147
AchBP - curare	Cys188	Trp145
AchBP - épibatidine	Cys190	Trp147
AchBP - nicotine	Cys187	Trp143
AchBP - strychnine	Cys188	Trp145
AchBP	Cys190	Trp147