DHK (Dihydrokaempferol)

Dans le cas de la surface d'énergie associée à la réduction du DHK, nous observons également un état intermédiaire, correspondant uniquement au rapprochement du cofacteur et du substrat. De la même manière que pour la réaction avec la DHQ, cette première étape n'implique que la diminution de la distance hydrure

substrat reste stable. Ainsi, nous avons réalisé des simulations de dynamique moléculaire couplées avec les méthodes hybrides QM/MM, pour essayer de voir si nous échantillonnons de manière aussi importante les états pouvant être caractérisés en tant que NAC. La moyenne sur toute la simulation de la valeur de la distance hydrure

Chapitre 2 : Etude de la réactivité de DFR

projection des points échantillonnés en simulation de DM-QM/MM

ctionnel de DHQ. Ne sont représentés que les points représentatifs de tous les états observés. L'étoile rouge représente le point décrivant l'état initial de la réaction.

Le point le plus élevé est identifié à une position [-0.80;-0.75], ce qui correspond énergie d'environ 3,5 kcal/mol (la valeur de l'angle de pyramidalisation est de

sont donc capables de mener le substrat à une structure

qui permet de réduire la barrière d'activation totale de 3,5 kcal/mol. Même si nous ne l'avons pas échantillonné dans nos simulations de dynamique moléculaire QM/MM, nous pouvons assumer, au vu des résultats obtenus, que l'enzyme doit être capable de produire un complexe réactif correspondant à l'état intermédiaire dans lequel le rapprochement entre les deux réactifs est maximal (position [-0.30;-0.75]; énergie de 6-7 kcal/mol), permettant une diminution non négligeable de la barrière réactionnelle totale. Nous pouvons donc dire que l'enzyme catalyse la réaction et l'optimise encore plus par un effet de type NAC.

DHK (Dihydrokaempferol)

Dans le cas de la surface d'énergie associée à la réduction du DHK, nous observons également un état intermédiaire, correspondant uniquement au rapprochement du cofacteur et rat. De la même manière que pour la réaction avec la DHQ, cette première étape n'implique que la diminution de la distance hydrure-substrat mais la distance cofacteur substrat reste stable. Ainsi, nous avons réalisé des simulations de dynamique moléculaire couplées avec les méthodes hybrides QM/MM, pour essayer de voir si nous échantillonnons de manière aussi importante les états pouvant être caractérisés en tant que NAC. La moyenne sur toute la simulation de la valeur de la distance hydrure-substrat est de

QM/MM sur le profil ctionnel de DHQ. Ne sont représentés que les points représentatifs de tous les états observés. L'étoile rouge représente le point décrivant l'état initial de la réaction.

0.75], ce qui correspond à une (la valeur de l'angle de pyramidalisation est de -6,26°). Les mener le substrat à une structure pré-réactive Même si nous ne l'avons pas échantillonné dans nos simulations de dynamique moléculaire QM/MM, nous pouvons assumer, au vu des résultats obtenus, que l'enzyme doit être capable de produire un complexe dans lequel le rapprochement entre les deux 7 kcal/mol), permettant une diminution non négligeable de la barrière réactionnelle totale. Nous pouvons donc dire que

l'optimise encore plus par un effet de type NAC.

Dans le cas de la surface d'énergie associée à la réduction du DHK, nous observons également un état intermédiaire, correspondant uniquement au rapprochement du cofacteur et rat. De la même manière que pour la réaction avec la DHQ, cette première étape substrat mais la distance cofacteur- substrat reste stable. Ainsi, nous avons réalisé des simulations de dynamique moléculaire couplées avec les méthodes hybrides QM/MM, pour essayer de voir si nous échantillonnons de manière aussi importante les états pouvant être caractérisés en tant que NAC. La moyenne substrat est de 2,72 Å, ce qui est

Chapitre 2 : Etude de la réactivité de DFR

121 très proche de la valeur obtenue pour le cas de la dihydroquercétine (valeur moyenne obtenue lors de l'échantillonnage de la fenêtre associée aux réactifs : 2,48 Å). De même, la distribution des valeurs échantillonnées est similaire de celle obtenue avec le DHQ, comme le montre la Figure 53.

Figure 53 : Distribution des valeurs échantillonnées lors de la simulation de type DM- QM/MM de la distance hydrure-DHK.

En ce qui concerne l'angle de pyramidalisation, le même type de comportement est observé que dans le cas du DHQ. Ce critère peut être également négligé pour la caractérisation d'état comme étant de type NAC. Ainsi, 520 états sur les 10000 obtenus dans la simulation peuvent être considérés comme des Near-Attack Conformer (contrainte représentant le transfert d'hydrure supérieure à -1,35 Å). Sur le même temps de simulation, cela représente une population deux fois moins importante de NAC échantillonnées comparé à la simulation avec la DHQ. Statistiquement parlant, la formation de ce type de structure pré- réactive serait donc moins favorisée pour ce substrat. Comme dans le cas du DHQ, nous pouvons projeter les points échantillonnés les plus intéressants sur la surface d'énergie potentielle associée au mécanisme réactionnel impliquant le DHK, afin d'estimer l'énergie gagnée sur la barrière. Ces points sont représentés sur la Figure 54.

Chapitre 2 : Etude de la réactivité de DFR

Figure 54: Points échantillon

De manière remarquable, nous voyons que les points échantillonnés caractérisent des états énergétiquement moins élevés que dans le cas du DHQ. Nous observons ainsi une diminution du nombre de points pouvant être caractérisés en tant que NAC, et un gain d'énergie sur la barrière moins important. La raison pour laquelle cet échantillonnage est moins important réside dans l'absence d'une deuxième interaction avec le résidu reconnaissance R133. En effet, cette interaction fixe de manière plus importante le cycle B dans le cas du DHQ que dans celui du DHK. Si le cycle est moins bien figé, il est de ce fait plus mobile (voir la Figure

positionnement est moins favorable envers la réaction chimique,

l'échantillonnage d'états pré-réactifs. Ces observations peuvent constituer, en plus de la différence de stabilisation des produits de la réaction défavorable dans le cas du DHK, un autre effet qui pourrait expliquer la différence des taux de conversion entre DHQ et DHK reportée dans l'article de Petit