Membranes cellulaires artificielles à partir de lipoprotéines synthétiques biomimétiques

Artificial cell membranes from synthetic biomimetic lipoproteins

• Auteur / Autrice : Dongxu Zhou
• Direction : Sébastien Lecommandoux, Elisabeth Garanger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Polymères
• Date : Soutenance le 10/10/2025
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (Bordeaux)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Peruch
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sylvie Bégu
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Delphine Chan-Seng, Christophe Tribet
• DOI : 10.70675/83300a60z6bdfz4237za5cezcb6030719839

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polypeptides biosynthétiques

Autoassemblage

Membrane cellulaire

Mots clés libres

Polypeptides d’élastine (ELPs)

Polypeptides greffés par des chaînes alkyles

Auto-assemblage

Particules auto-assemblées

Membranes cellulaires artificielles

Elastin-like-polypeptides (ELPs)

Lipid-grafted polypeptides

Self-assembly

Self-assembled particles

Artificial cell membranes

Résumé

Ce projet de recherche vise à imiter les processus naturels d'auto-assemblage en combinant l'utilisation de polymères biomimétiques conçus de novo avec l'ingénierie de la matière molle. Un aspect important de cette approche repose sur le développement de macromolécules lipoprotéiques biomimétiques. Des polypeptides recombinants d'élastine (ELPs) sont utilisés comme squelettes polypeptidiques thermosensibles et modifiés chimiquement sur la chaîne latérale des résidus méthionine pour greffer des chaînes alkyles pendantes de différentes longueurs et avec différents nombres d’insaturation (doubles liaisons carbone-carbone). Les structures chimiques et les propriétés physico-chimiques des différents lipopolypeptides synthétisés ont été caractérisées et étudiées à l'aide de techniques expérimentales complémentaires. Leur auto-assemblage a également été étudié à l'aide de différents procédés et les particules de taille nanométrique ou micrométrique obtenues ont été analysées par des techniques de diffusion de la lumière et de microscopie. Les lipopolypeptides à courte chaîne alkyle saturée ont été utilisés pour concevoir des émulsions répondant à un stimulus, tandis que les lipopolypeptides à longue chaîne hautement insaturée se sont auto-assemblés en nanoparticules présentant des propriétés thermo-répondantes spécifiques.

The present research projects aim at mimicking natural self-assembly processes by combining the use of de novo designed biomimetic polymers with soft matter engineering. An important aspect of this approach relies on the development of biomimetic macromolecular lipoprotein building blocks. Recombinant elastin-like polypeptides (ELPs) are used as precise and thermo-responsive polypeptide scaffolds and chemically modified on the side chain of methionine residues to graft pendant alkyl chains of different lengths and with different number of unsaturated carbon double bonds. The chemical structures and physcio-chemical properties of the different lipopolypeptides synthesized were characterized and studied using complementary experimental techniques. Their self-assembly was also investigated using different processes and resulting nano- or micrometer-sized particles obtained were analyzed by light scattering and microscopy techniques. Lipopolypeptides with short saturated alkyl chain were used to design stimulus-responsive emulsions, while lipopolypeptides with long and highly unsaturated chains self-assembled into nanoparticles with specific thermo-responsive properties.