Des modules de protéines pour la nanotechnologie
Les protéines sont un type de polymère naturel formées à partir de chaînes d'acides aminés. L'incroyable diversité des fonctions des protéines est en lien avec la structure 3D adoptée par la protéine après synthèse, régie à son tour par des séquences de peptides. La capacité à développer des protéines et pour des structures et des fonctions souhaitées tout en garantissant la stabilité ouvre la voie à des outils nano-biologiques inégalés. Les plateformes de bio-reconnaissance sont prévues dans des applications telles que la détection de maladies ou les risques environnementaux. Des scientifiques financés par l'UE ont posé les fondations de la nouvelle nanotechnologie basée sur les protéines via leur travail sur le projet BIONANOTOOLS («Protein design to generate bio-functional nanostructures»). Les membres de l'équipe ont étudié les reprises de protéines appelées reprises de tétratricopeptide (RTP). Les RTP sont des motifs structurels présents dans un large éventail de protéines dans de nombreux organismes des bactéries aux humains. Le motif se compose de 3 à 16 répétitions en tandem de certains résidus d'acides aminés et atténue les interactions entre protéines. La stabilité thermodynamique est un prérequis pour l'utilisation dans les plateformes nanobiologiques et est largement lié à la structure 3D qui affecte les interactions entre les composants individuels. Les études ont démontré que la stabilité RTP pouvait être améliorée de manière prévisible en utilisant des principes de conception simples. Les scientifiques ont ensuite poursuivi pour démontrer la capacité à concevoir des RTP pour les fonctions outre la stabilité. Leurs modules de reprise de protéine ont pu lier de nouveaux peptides cibles in vitro et dans les cellules. Les chercheurs BIONANOTOOLS ont cherché à immobiliser les modules de reconnaissance stables et fonctionnels sur des surfaces pour créer des plateformes de bio-reconnaissance. Ils ont également démontré la capacité à contrôler les propriétés d'auto-assemblage intrinsèques des RTP pour former des films fins nanostructurés composés entièrement à partir de protéines et de fibres nanométriques. La meilleure compréhension des RTP a conduit à une conception d'ingénierie pour une meilleure stabilité et structure pour des fonctions spécifiques. L'intégration de la technologie dans les substrats sur des films fins et des nano-fibres ouvre la voie à une nouvelle ère de nano-appareils pour des applications de la nanotechnologie à la biomédecine et au-delà.
Mots‑clés
Protéines, bio-reconnaissance, conception des protéines, nanostructures bio-fonctionnelles, reprise de tétratricopeptide, reprise de protéine
