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Séance de cours

Cristallographie aux rayons X et SwissFEL

Dans cours

PHYS-468: Physics of life

Life has emerged on our planet from physical principles such as molecular self-organization, thermodynamics, stochastics and iterative refinement. This course will introduce the physical methods to study life and will discuss the quantitative and physical ...

Description

Cette séance de cours couvre la cristallographie aux rayons X, les structures protéiques et l'installation SwissFEL. Il explique le processus de détermination des structures protéiques à l'aide de la diffraction des rayons X, le fonctionnement des synchrotrons et les capacités avancées de SwissFEL à générer une lumière à rayons X intense pour divers domaines de recherche.

Enseignant·e

Henning Paul-Julius Stahlberg

Positions: Since 2020 Prof. Physics, IPHYS, SB, EPFL, Switzerland 2009 – 2021 Prof. Structural Biology, Biozentrum, University Basel, Switzerland 2009 – 2010 Adj. Assoc. Prof. Molecular & Cellular Biology, UC Davis, CA, USA 2007 – 2009 Assoc. Prof. Molecular & Cellular Biology, UC Davis, CA, USA 2003 – 2007 Assist. Prof. Molecular & Cellular Biology, UC Davis, CA, USA Education: 2002 Habilitation, Biozentrum, University Basel, Switzerland 1997 – 2003 Postdoctoral Fellow, Biozentrum, University Basel, Switzerland 1992 – 1997 PhD Student, EPFL, Lausanne, Switzerland 1990 – 1991 Diploma Thesis in Solid State Physics, TU Berlin, Germany 1987 – 1993 Study of Physics, TU Berlin, Germany Selected Awards & Honors: 2009 W.M.Keck Award 2004 CAREER award, NSF, USA 2002 Habilitation, University Basel, Switzerland Selected Memberships: 2008 – 2013 Chancellor’s Fellow Award, UC Davis, CA, USA 2004 – 2009 Faculty of 1000 Since 1992 Swiss Society for Optics and Microscopy (SSOM)

Source officielle

Concepts associés (26)

Structure tertiaire

En biochimie, la structure tertiaire ou tridimensionnelle est le repliement dans l'espace d'une chaîne polypeptidique. Ce repliement donne sa fonctionnalité à la protéine, notamment par la formation du site actif des enzymes. . La structure tertiaire correspond au degré d'organisation supérieur aux hélices α ou aux feuillets β. Ces protéines possèdent des structures secondaires associées le long de la chaîne polypeptidique. Le repliement et la stabilisation de protéines à structure tertiaire dépend de plusieurs types de liaisons faibles qui stabilisent l'édifice moléculaire.

Cristallographie aux rayons X

La cristallographie aux rayons X, radiocristallographie ou diffractométrie de rayons X (DRX, on utilise aussi souvent l'abréviation anglaise XRD pour X-ray diffraction) est une technique d'analyse fondée sur la diffraction des rayons X par la matière, particulièrement quand celle-ci est cristalline. La diffraction des rayons X est une diffusion élastique, c'est-à-dire sans perte d'énergie des photons (longueurs d'onde inchangées), qui donne lieu à des interférences d'autant plus marquées que la matière est ordonnée.

Structure des protéines

La structure des protéines est la composition en acides aminés et la conformation en trois dimensions des protéines. Elle décrit la position relative des différents atomes qui composent une protéine donnée. Les protéines sont des macromolécules de la cellule, dont elles constituent la « boîte à outils », lui permettant de digérer sa nourriture, produire son énergie, de fabriquer ses constituants, de se déplacer, etc. Elles se composent d'un enchaînement linéaire d'acides aminés liés par des liaisons peptidiques.

Protéine

redresse=1.36|vignette|Représentation d'une protéine, ici deux sous-unités d'une molécule d'hémoglobine. On observe les représentées en couleur, ainsi que deux des quatre molécules d'hème, qui sont les groupes prosthétiques caractéristiques de cette protéine. redresse=1.36|vignette|Liaison peptidique –CO–NH– au sein d'un polypeptide. Le motif constitue le squelette de la protéine, tandis que les groupes liés aux sont les chaînes latérales des résidus d'acides aminés.

Repliement des protéines

thumb|right|300px|Repliement des protéines Le repliement des protéines est le processus physique par lequel un polypeptide se replie dans sa structure tridimensionnelle caractéristique dans laquelle il est fonctionnel. Chaque protéine commence sous forme de polypeptide, transcodée depuis une séquence d'ARNm en une chaîne linéaire d'acides aminés. Ce polypeptide ne possède pas à ce moment de structure tridimensionnelle développée (voir côté gauche de la figure).

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