Chapitre 11 • Prédiction de structures 3D
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11.6 ÉNERGÉTIQUE MOLÉCULAIRE
Sur le plan de l’énergétique moléculaire, on peut classer les méthodes en trois
grandes catégories en fonction de la taille des systèmes à étudier :
Les méthodes quantiques qui distinguent les noyaux et les électrons dont les
interactions sont explicitement décrites et déterminent la distribution spatiale des
électrons et des noyaux et l’énergie associée. Ces méthodes développées par les
chimistes concernent les petites molécules (molécule < 300 atomes) et dont on peut
énumérer toutes les conformations.
Les méthodes « tout-atome » basées sur la mécanique moléculaire dans
lesquelles tous les atomes (système ~100k atomes) sont représentés sous forme de
sphères (avec une charge nette) et dont les interactions sont modélisées par des
oscillateurs autour d’une position d’équilibre. Les positions d’équilibre doivent être
précompilées et constituent un référentiel (champ de force). Les interactions déterminent la distribution spatiale des particules atomiques et leurs énergies. Différents
champs de forces ont été développés :
• GROMOS (Berendsen & van Gunsteren, Groningen, Zurich) /Membranes & Protéines
• AMBER (UCSF, P. Kollman & Weiner)/ ADN & Protéines
• JUMNA (IBPC R. Lavery) ADN
• CHARMM (Harvard, M. Karplus) Protéines/ADN/Membranes
La figure 11.14 montre les termes énergétiques résultant des liaisons covalentes
entre atomes.
E = E Liée + E Non Liée
Avec :
E Liée = Eb + E + E + E
E Non Liée = E vdv + E e
Figure 11.13 – Différentes échelles dans les systèmes (proportions non respectées).
Eb
k ij r ij ro ij
–


2
bonds

=
{