Visualisation de protéines artificielles grâce à la cryomicroscopie électronique

En 2017, le prix Nobel de Chimie a été décerné à Jacques Dubochet, Joachim Franck et Richard Henderson en récompense de leurs travaux sur le développement de la cryomicroscopie électronique (voir news IIF 0022596).

La cryomicroscopie électronique

Les microscopes optiques traditionnels placent les échantillons à observer au milieu d’un faisceau de lumière visible. Comme son nom l’indique, la technique utilisée par les microscopes électroniques fait appel aux électrons : l’échantillon à observer est placé sur le chemin d’un rayon dans lequel circulent des électrons. Cela permet un grossissement plus précis et plus important de l’objet observé, grâce à des lentilles électromagnétiques. L’inconvénient de cette technique réside dans le fait que les échantillons doivent être déshydratés, colorés, ou exposés à des rayons X, ce qui altère l'échantillon et donc ne permet pas de l'observer à l'état naturel. Avec la cryomicroscopie électronique, l’échantillon est refroidi, ce qui pallie ce problème. Pour éviter que l’échantillon ne gèle, on utilise la vitrification. La cryomicroscopie électronique est développée depuis les années 80, mais cette technique a récemment été couplée avec des travaux sur l’imagerie en 3D et a aussi permis d’identifier le virus Zika . C’est pourquoi la cryomicroscopie électronique n’a été récompensée que récemment par le Prix Nobel de Chimie (source).

Une nouvelle application de la cryomicroscopie électronique

Des chercheurs de l’université de Berkeley ont récemment utilisé la cryomicroscopie électronique pour étudier des protéines synthétiques : les peptoïdes. C’est la première fois que l’on parvient à observer les changements atomiques dans des matériaux synthétiques souples.

Contrairement aux protéines (qui étaient jusqu’à présent les molécules les plus facilement observées grâce à la cryomicroscopie électronique), les peptoïdes ont une structure atomique désordonnée, qui rend leur observation habituellement difficile. Grâce à la cryomicroscopie électronique, les chercheurs pourraient permettre de concevoir et de synthétiser plus facilement ce type de matériaux à l’échelle atomique.

Les résultats de ces études pourraient contribuer à concevoir de nombreux nanomatériaux tels que des nanofeuilles flexibles, et pourraient, à faible coût, faire progresser un certain nombre d'applications telles que les anticorps synthétiques spécifiques à certaines maladies et les membranes ou tissus autoréparables.

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