Les fibres amyloïdes s'auto-assemblent à partir de protéines plus petites. Les chercheurs de l'UC Davis ont conçu d'autres protéines afin qu'elles forment spontanément de l'amyloïde. Ces nouvelles protéines pourraient être utiles en nanotechnologie. Ici, la structure du capuchon (rouge) a été retirée de la protéine antigel de la tordeuse des bourgeons de l'épinette et d'autres structures ont été ajustées afin que les molécules puissent se lier sous forme de fibrilles (en bas). Crédit :UC Davis
La nature a de nombreux exemples d'auto-assemblage, et les bio-ingénieurs sont intéressés par la copie ou la manipulation de ces systèmes pour créer de nouveaux matériaux ou dispositifs utiles. Protéines amyloïdes, par exemple, peuvent s'auto-assembler dans les plaques enchevêtrées associées à la maladie d'Alzheimer, mais des protéines similaires peuvent également former des matériaux très utiles, comme la soie d'araignée, ou des biofilms autour des cellules vivantes. Des chercheurs de l'UC Davis et de l'Université Rice ont maintenant mis au point des méthodes pour manipuler les protéines naturelles afin qu'elles s'auto-assemblent en fibrilles amyloïdes.
Le document de recherche est publié en ligne par la revue ACS Nano .
"Ce sont de grosses protéines avec beaucoup de surfaces planes adaptées à la fonctionnalisation, par exemple pour faire pousser des panneaux photovoltaïques ou pour fixer sur d'autres surfaces, " a déclaré Dan Cox, professeur de physique à UC Davis et co-auteur de l'article. Ils pourraient être utilisés comme « échafaudage » pour l'ingénierie tissulaire, et potentiellement pourraient être programmés de sorte que d'autres particules ou protéines puissent être attachées à des emplacements ou des matrices spécifiques. Les amyloïdes sont également résistants :ils peuvent résister à l'ébullition, attaque par les protéines digestives et les rayons ultraviolets.
Maria Peralta, un étudiant diplômé en chimie à UC Davis, et ses collègues ont fabriqué les fibrilles amyloïdes en modifiant des protéines "antigel" naturelles à partir de ray-grass et d'un insecte, tordeuse des bourgeons de l'épinette. Ces protéines permettent à certaines plantes et animaux de supporter des températures très froides en empêchant la croissance de cristaux de glace, mais ils ne s'auto-assemblent pas naturellement en structures plus grandes.
Les chercheurs ont retiré les structures de capuchon de l'extrémité des protéines antigel. Ils ont ensuite pu les laisser s'auto-assembler en fibrilles avec des hauteurs prévisibles, un nouveau matériau potentiel pour la bio-ingénierie.
