Des simulations numériques révèlent comment la fonction des protéines est affectée par son environnement naturellement encombré
Les protéines n’existent pas isolément au sein des cellules, mais résident plutôt dans un environnement très peuplé et dynamique. Comprendre comment ce milieu influence la structure et la fonction des protéines constitue un défi fondamental en biophysique. Ici, nous utilisons des simulations approfondies de dynamique moléculaire atomistique et des calculs d'énergie libre pour étudier comment l'environnement naturellement encombré au sein d'une cellule affecte la structure, la dynamique interne et la fonction d'une protéine prototypique, la RNase H. Nos simulations démontrent que l'environnement encombré compacte considérablement le structure protéique, conduisant à une conformation protéique plus ordonnée et rigide. Ce compactage se manifeste par une augmentation des paramètres d’ordre du squelette et des chaînes latérales et par une réduction des fluctuations internes des protéines. De plus, la dynamique réduite de la RNase H dans un environnement surpeuplé modifie considérablement son paysage conformationnel, affectant les populations et les différences d’énergie libre des différents sous-états fonctionnels. Ces résultats fournissent des informations atomistiques sur l’influence de l’encombrement cellulaire sur la structure et la dynamique des protéines, soulignant l’importance de prendre en compte le milieu cellulaire lors de l’étude de la fonction des protéines.