Le potentiel de la supramolécule
L'assemblage supramoléculaire va plus loins que la chimie classique, où les atomes des molécules sont maintenus par des liaisons covalentes relativement fortes. Les molécules présentes dans un système supramoléculaire sont maintenues ensemble par des liaisons faibles, et donc facilement ajoutées ou retirées pour modifier la taille, la forme et la composition en fonction des molécules cibles. Le projet SUPRACHEMBIO (Supramolecular chemical biology modulation of protein-protein interactions) s'est penché sur l'étude des concepts de la chimie supramoléculaire et sur la modulation des phénomènes biologiques. Les chercheurs se sont concentrés sur deux processus fondamentaux: la dimérisation et son inversion (où un composant est fabriqué à partir de deux molécules plus simples) et l'immobilisation des protéines. Les chercheurs ont développé des systèmes synthétiques hôte-invité (enzyme-substrat) sur la base de cyclodextrines pour induire ou stabiliser l'hétérodimérisation des protéines. Ils ont également mis en place des systèmes fondés sur le cucurbitol pour explorer l'homodimérisation. Ces modulateurs allostériques de la dimérisation protéique démontrent l'activation d'une enzyme réversible très efficace ainsi que l'immobilisation contrôlée des protéines pour une gamme d'applications en bionanotechnologies. Les structures supramoléculaires d'auto-assemblage qui sont modulaires sont idéales pour la présentation flexible de ligands biologiques multifonctionnels. Des architectures en forme de colonnes ou de sphère ont été développées, couvrant des fonctions biologiques de base mais cruciales comme l'assemblage de protéines dans un cadre supramoléculaire et la reconnaissance pour pénétrer les cellules. L'approche modulaire de SUPRACHEMBIO visant à concevoir et à fabriquer des supramolécules dans les systèmes biologiques possède une vaste gamme d'applications avec un impact biologique élevé. En matière de bionanotechnologies, elles pourraient bénéficier à la pharmacie, aux systèmes d'enzymes synthétiques pour fabriquer des biomolécules, et à la médecine ciblée.
Mots‑clés
Supramolécule auto-assemblante, dimérisation, activation de l'enzyme, nanobiotechnologie
