Un nouvel éclairage sur les métalloprotéines
Les métaux ne servent pas seulement à la construction et aux produits, ils jouent également un rôle essentiel dans notre santé et notre bien-être. «Les métaux facilitent un certain nombre de fonctions corporelles importantes», explique Ricardo Louro, chercheur à ITQB NOVA, un institut de recherche interdisciplinaire et de formation avancée de l’université NOVA de Lisbonne. «Par exemple, sans le fer, l’hémoglobine ne serait pas capable de transporter l’oxygène vers nos tissus». Toutefois, au-delà de cette compréhension générale, le rôle que jouent les métaux dans la santé humaine reste difficile à cerner. «Une compréhension plus approfondie des mécanismes des métaux dans les métalloprotéines pourrait transformer radicalement notre capacité à améliorer notre bien-être général», ajoute Smilja Todorovic, chercheuse à ITQB NOVA. La métalloprotéine est un terme utilisé pour toute protéine, telle que l’hémoglobine, qui contient un cofacteur d’ion métallique. De nombreuses protéines, jusqu’à 40 % dans un organisme donné, entrent dans cette catégorie. Avec le soutien du projet TIMB3, financé par l’UE, Ricardo Louro, Smilja Todorovic et l’équipe d’ITQB NOVA utilisent la biospectroscopie pour mener des recherches révolutionnaires sur les métalloprotéines – des recherches qui pourraient jeter un nouvel éclairage sur le rôle biologique des métaux.
Un centre d’excellence pour la recherche fondée sur la biospectroscopie
L’objectif du projet TIMB3 était de rehausser le profil d’ITQB NOVA en tant que centre d’excellence dans la recherche fondée sur la biospectroscopie, en faisant progresser sa connaissance des processus biologiques. «Le projet visait à former notre personnel et nos chercheurs à l’utilisation de méthodes spectroscopiques avancées pour l’étude des aspects moléculaires et mécanistiques des phénomènes biologiques, y compris les protéines qui réalisent les processus cellulaires les plus fondamentaux», explique Ricardo Louro. Le projet a été réalisé en collaboration avec CIRMMP à Florence et l’université technique de Berlin, qui ont apporté leur expertise en matière de spectroscopies de résonance magnétique et vibrationnelle par le biais d’activités de formation et de projets de recherche conjoints.
Une preuve de concept pour un biocapteur à base d’enzymes
Le projet a non seulement renforcé la capacité de biospectroscopie d’ITQB NOVA, mais il a également produit plusieurs résultats importants. Par exemple, l’équipe a développé de nouvelles méthodes d’utilisation de la résonance magnétique nucléaire pour analyser la structure des métalloprotéines. Les chercheurs ont également fait progresser la compréhension scientifique des espèces intermédiaires à vie courte qui sont formées par la réaction entre les métalloenzymes et leurs substrats. Le résultat le plus important est peut-être la preuve de concept pour le développement d’un biocapteur enzymatique destiné à la détection et à la quantification du peroxyde d’hydrogène – un résultat qui, selon Smilja Todorovic, aura un impact majeur sur la biomédecine et les industries pharmaceutique, environnementale, textile, papetière, alimentaire et chimique. «D’une part, cette molécule est utilisée à des fins de blanchiment ou de stérilisation, où sa quantité doit être contrôlée à grande échelle», explique-t-elle. «D’autre part, en médecine, elle joue les rôles de marqueur du stress oxydatif dans le vieillissement et les maladies et d’agent de défense en réponse à l’invasion d’agents pathogènes, où nous voulons la détecter en très petites quantités.»
Un partenaire recherché en biospectroscopie
Bien que le projet TIMB3 soit terminé, ses conclusions et ses travaux continuent d’avoir un impact. Par exemple, ITQB NOVA est désormais un partenaire recherché pour les projets européens de biospectroscopie. Le personnel nouvellement formé participe actuellement à plusieurs projets de recherche conjoints, dont les projets ConCO2rde et COST. «ITQB NOVA peut compter sur un certain nombre de jeunes scientifiques formés qui sont très motivés pour faire progresser le domaine de la biospectroscopie dans de nouveaux systèmes et pour relever de nouveaux défis scientifiques», conclut Ricardo Louro.
Mots‑clés
TIMB3, métaux, métalloprotéines, protéines, biospectroscopie, hémoglobine, santé, spectroscopie, résonance magnétique nucléaire, biocapteur à base d’enzymes, biomédecine, pharmaceutique
