La façon dont la nature permet aux protéines de franchir ses portes, à travers des membranes biologiques poreuses, dépend, entre autres, sur leur charge électrique. Pour qu'une protéine traverse ce type de membrane, il doit être stimulé par un champ électrique. Une nouvelle étude se concentre sur un type particulier de protéines qui ont de multiples fonctions, appelées protéines intrinsèquement désordonnées, car le désordre de charge électrique à leur surface leur permet de prendre plusieurs formes.

Dans le travail, récemment publié dans EPJ E , Albert Johner de l'Institut Charles Sadron (CNRS) à Strasbourg, France et Jean-François Joanny de Paris révèlent comment la charge électrique mixte aux extrémités des protéines influence le franchissement des membranes biologiques. Cela a des implications potentielles pour notre compréhension de la façon dont les protéines se déplacent dans le corps, et des mécanismes de la maladie.

Les physiciens qui étudient le croisement des membranes protéiques utilisent souvent un modèle simplifié constitué de polymères porteurs de charges électriques positives et négatives. Typiquement, l'attraction entre des charges opposées, dispersés aléatoirement tout au long de la chaîne, fait rétrécir la molécule en un enchevêtrement dense de fibres polymères. Plonger ces polymères dans une solution à forte concentration en sel réduit l'attraction électrique et provoque l'expansion du polymère.

Dans cette étude, les auteurs examinent le rôle du désordre dans la distribution des charges le long de la chaîne polymère. Ils établissent le sens dans lequel la chaîne polymère s'engage dans le pore de la membrane. Ils examinent également pendant combien de temps un polymère typique est bloqué à la porte de la membrane. Et ils examinent la vitesse à laquelle les polymères peuvent traverser cette porte biologique pour deux protéines intrinsèquement désordonnées spécifiques qui diffèrent par leur longueur et leur structure. Les auteurs trouvent que, pour une protéine spécifique, le croisement l'emporte sur le rejet si la protéine commence à une extrémité, et ce rejet est plus probable que le croisement si la protéine commence à l'autre extrémité.