HSP90 est une protéine chaperonne fondamentale, engagée dans le repliement, la stabilisation et la prévention de l’agrégation d’une multitude de protéines clientes. Parmi les protéines clientes de HSP90, on retrouve un nombre important d’oncoprotéines impliquées dans les marqueurs caractéristiques du cancer. De plus, il a également été reporté qu’un niveau élevé de protéine HSP90 était observé dans un grand nombre de cancers suggérant un rôle primordial de HSP90 dans la survie et la croissance de cellules cancéreuses. Ainsi, la chaperonne moléculaire a été reportée comme cible pour le développement de ligands à visée thérapeutique. HSP90 est une protéine très flexible, donc une cible complexe, montrant une variabilité structurale et ce, particulièrement au niveau de l’ATP-lid, segment à proximité du site de fixation des nucléotides/candidats médicaments, comme révélé par plus de 300 structures cristallographiques. Pour les études de conception de médicaments, il est crucial de caractériser la structure exacte de l’ATP-lid mais également d’étudier sa dynamique, cette dernière ayant un rôle clé à la fois sur la cinétique et la thermodynamique de la liaison d’un ligand. Dans l’étude présentée ici j’ai utilisé la spectroscopie RMN en solution pour caractériser le domaine N-terminal de HSP90a humaine de 26 kDa. En employant des techniques de marquages isotopiques avancées sur les groupements méthyles j’ai pu attribuer l’ensemble des fréquences du domaine N-terminal de HSP90 et démontrer que l’ATP-lid était en échange entre deux conformations dans la gamme de temps µs-ms. Les structures de l’état majoritaire et de l’état minoritaire ont été élucidées. Tandis que l’état majoritaire peuple une conformation avec l’ATP-lid en position ouverte comme attendu d’après les structures cristallographiques disponibles du domaine N-terminal de HSP90, l’état minoritaire échantillonne une conformation fermée, distante de plus de 30 Å de l’état ouvert majoritaire. C’est la première fois que ce changement structural important, impliqué dans le cycle fonctionnel de HSP90, est observé pour le domaine N-terminal isolé de HSP90. En utilisant des expériences RMN de CPMG relaxation-dispersion, j’ai pu caractériser à la fois cinétiquement et thermodynamiquement l’échange entre les états ouvert et fermé du domaine N-terminal de HSP90 apo. J’ai ensuite étudié l’influence de deux inhibiteurs, dérivés de la famille du résorcinol, sur le paysage énergétique de HSP90. J’ai pu montrer que bien que les deux ligands partagent une structure chimique comparable et une affinité similaire envers HSP90, ils modulent différemment la structure et la dynamique de leur protéine cible. L’un des ligands se lie à la conformation préexistante ouverte du domaine N-terminal de HSP90 et accélère l’échange avec l’état fermé par rapport à la protéine apo. A l’inverse, le second ligand, différant uniquement par un substituant, induit la formation d’une nouvelle hélice dans l’état majoritaire avec l’ATP-lid en position ouverte et possède un temps de résidence sur sa cible multiplié par 100. De plus, ce ligand induisant une nouvelle conformation fondamentale de la protéine décélère l’échange conformationnel. Ces résultats apportent une base structurale pour comprendre le rôle de la dynamique conformationnelle de la protéine cible dans la liaison d’un potentiel candidat médicament.