virus Ebola, fibrilles amyloïdes d'Alzheimer, les échafaudages de collagène tissulaire et le cytosquelette cellulaire sont tous des structures filamenteuses qui s'assemblent spontanément à partir de protéines individuelles.

De nombreux filaments de protéines sont bien étudiés et trouvent déjà une utilisation en médecine régénérative, l'électronique moléculaire et le diagnostic. Cependant, le processus même de leur assemblage - la fibrillogénèse des protéines - reste largement méconnu.

Une meilleure compréhension de ce processus grâce à l'observation directe devrait offrir de nouvelles applications en biomédecine et en nanotechnologie tout en fournissant des solutions efficaces pour la détection des agents pathogènes et la thérapie moléculaire. La formation de filaments de protéines est très dynamique et se produit sur des échelles de temps et de longueur qui nécessitent des mesures rapides avec une précision nanométrique à micrométrique. Bien que de nombreuses méthodes puissent répondre à ces critères, la mise en garde est de mesurer dans l'eau et en temps réel. Le défi est aggravé par la nécessité d'avoir un assemblage homogène caractérisé par des taux de croissance uniformes de filaments de taille uniforme.

Pour relever ce défi, une équipe du NPL a conçu un modèle archétypal de fibrillogenèse basé sur une protéine artificielle dont l'assemblage a été enregistré en temps réel à l'aide d'approches de microscopie à super-résolution. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Publishing Group Rapports scientifiques .

Angelo Bella, Un chercheur scientifique supérieur du groupe de biotechnologie du NPL explique :« En étant capable d'imager en continu l'assemblage du début à la maturation, nous avons établi que les monomères protéiques se recrutent aux deux extrémités des filaments en croissance à des taux uniformes d'une manière hautement coopérative. »

L'étude fournit une base de mesure pour l'étude de différents assemblages macromoléculaires en temps réel et est prometteuse pour l'ingénierie de structures nano à micro-échelle personnalisées in situ.