Interprétation du nombre de côtés par face

Comme nous venons de le voir le nombre de côtés par face dépend de la distance entre voisins et de l’aire des faces de contact ; si on utilise la valeur la plus représentée (5 côtés par face) comme référence, on peut supposer que des contacts avec des faces triangulaires ou quadrangulaires sont représentatives de contacts faibles alors que les faces ayant plus de 5 côtés traduisent des contacts plus marqués.

Figure 64 : Distributions du nombre de côtés par face selon l’écart en séquence, pour une TdV pondérée effectuée sur les CG.

La Figure 64 présente les distributions du nombre de côtés par face pour une TdV pondérée sur les CG. Sur ce graphe, chaque courbe représente une distribution pour un écart en séquence particulier (de ±1 AA à ±3 AA). Les courbes correspondant à un écart de ±1 AA et ±2 AA sont très différentes l’une de l’autre, ce qui montre bien l’influence des relations des résidus entre eux. En effet, les contacts à ±1 AA sont des contacts entre AA liés de manière covalente et le maximum de la courbe se situe à 6 côtés par face suivi de près par les faces à 7 côtés (moyenne de 6.5), alors que le maximum pour toutes les faces se situent à 5 côtés (moyenne de 5.2). A l’opposé, les contacts à ±2 AA sont des contacts entre AA non liés de manière covalente et aucune structure secondaire régulière ne favorise des liaisons

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hydrogènes entre ces résidus. Le maximum pour cette courbe se situe à 3 côtés par face, c’est à dire les faces minimales, puis les effectifs diminuent (moyenne de 4.2). Enfin les contacts à ±3 AA qui sont nettement moins nombreux peuvent être favorisés dans les boucles et les hélices, ceci se traduit sur le graphe par un maximum à 6 côtés par faces (moyenne 5.7).

Figure 65 : Distributions du nombre de côtés par face pour une TdV pondérée sur les CG, pour les contacts entre sérines (S) et entre cystéines (C).

La cystéine (C) et la sérine (S) sont deux AA très proches d’un point de vue structural puisqu’ils ne différent que par un seul atome lourd (l’atome de soufre au bout de la chaîne latérale de la cystéine est remplacé par un atome d’oxygène dans la sérine). Leur volume de Pontius et le volume moyen de leurs cellules dans le cas d’une TdV pondérée sur les CG sont très proches. La Figure 65 montre les distributions du nombre de côtés par face pour les contacts entre cystéines (C), entre sérines (S) et entre sérines et cystéines. On constate que les distributions pour les contacts entre sérines et entre sérines et cystéines sont équivalentes avec un maximum à 5 côtés par face (puis 4). A l’inverse, la distribution pour les contacts entre cystéines est complètement différente puisque le maximum est à 6 et que près de 20% des contacts se font avec une face de 7 côtés (moins de 15% dans les deux autres cas). De plus entre cystéines, le nombre de faces triangulaires est très limité, ceci illustre comment le nombre de côtés par face peut refléter les liaisons existant entre résidus, dans le cas présent, le comportement singulier des contacts entre cystéines est bien sûr dû à la présence des liaisons covalentes introduites par les ponts disulfure.

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A B

C

Figure 66 : TdV sur les CG de la structure de code PDB 1a05. A : Cellules de S264 et S298. B : Cellules de S2 (en bleu) et C4 (en vert). C : Cellules de C31 (en vert à gauche), C3 (en jaune), C39 (en vert à droite).

La Figure 66 illustre cette propriété avec trois exemples concrets issus de la structure 1a05. La figure A montre les cellules de la sérine n°264 (S264) et de la sérine n°298 (S298), la face de contact entre ces deux cellules a une aire de 6.9 Å2 pour 5 côtés et la distance entre les deux CG (non représentés) est de 5.6 Å. La figure B montre la cellule de la cystéine n°4 (C4) en vert et la cellule de la sérine n°2 (S2) en bleu. La face de contact entre ces deux cellules a 4 côtés et une aire de 0.6 Å2, les deux points représentatifs sont à 6.4 Å2. Ces deux premiers exemples sont typiques des contacts que l’on peut trouver entre deux sérines ou entre une sérine et une cystéine ; il est intéressant de noter que dans ces cas précis, le nombre de faces est un critère à manier avec quelques précautions puisque les deux faces ont presque le même nombre de côtés alors que leur surface varie beaucoup (il existe un rapport de dix entre les deux aires) et ce malgré des distances entre les points représentatifs relativement proches. La figure C montre le cas très intéressant de la cystéine n°3 (C3) en jaune sur la figure, en contact avec deux autres cystéines : la n°31 (C31) à gauche et la n°39 (C39) à droite. Le contact entre les cystéines n°3 et n°31 n’a rien de particulier et la face de contact qui lui est associée a 5 côtés pour une aire de 6.6 Å2 et une distance entre les points représentatifs de 5.5 Å. Ces valeurs sont comparables à celles que l’on observe entre sérines ou entre sérines et cystéines. A l’inverse, la face de contact entre la cystéine n°3 et la n°39 est bien différente puisque son nombre de côtés est de 6 pour une surface de 13.2 Å2 et une distance entre les points représentatifs de 5.6 Å, soit une distance comparable à la face de

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contact entre C3 et C31, mais pour une aire presque double. On voit sur la figure que les atomes de soufre (en jaune) de C3 et C39 sont très proches, ce qui s’explique par le fait qu’il existe un pont disulfure entre ces deux résidus. Ceci confirme donc bien que, comme pour les AA se suivant le long de la séquence, les faces de contact entre AA liés de manière covalente ont des caractéristiques marquées.