Thèse soutenue

Optimisation de nanostructures plasmoniques pour la détection et la caractérisation structurelle des protéines par Diffusion Raman Exaltée de Surface

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Auteur / Autrice : Maximilien Cottat
Direction : Marc Lamy de la ChapelleChristine Le RoyNathalie Lidgi
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 12/12/2014
Etablissement(s) : Paris 13
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Galilée (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Chimie bioorganique, biophysique et biomatériaux pour la santé (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis)
Jury : Président / Présidente : Dominique Barchiesi
Examinateurs / Examinatrices : Olivier Oudar, Xavier Troussard
Rapporteurs / Rapporteuses : Sophie Lecomte, Nordin Felidj

Mots clés

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Résumé

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Les protéines jouent un rôle important dans les cellules, via leur activité enzymatique et les interactions qu’elles mettent en jeu. Ces fonctions sont principalement basées sur la structure des protéines. Afin de détecter leur présence, et de caractériser leur structure, nous nous sommes appuyés sur les propriétés optiques des nanostructures. La résonance des plasmons de surface localisés (RPSL), ainsi que la diffusion Raman exaltée de surface(DRES), nous ont permis de détecter différentes protéines. Une optimisation des nanostructures nous a également permis de concevoir un biocapteur basé sur la DRES, qui soit sensible, reproductible et spécifique. En effet, la détection spécifique d’un biomarqueur pathologique, la protéine Manganèse Super Oxide Dismutase (MnSOD), a été réalisée grâce à l’utilisation de nanostructures optimisées et fonctionnalisées avec un aptamère (séquence ADN). Avec ce système, nous avons démontré la détection de la MnSOD à des concentrations physiologiques dans des fluides corporels comme le sérum et la salive. Enfin, l’étude de la structure de la protéine Spleen Tyrosine kinase (Syk), par DRES, nous a permis de mettre en évidence un réarrangement structurale de Syk lors de sa phosphorylation. Une étude complémentaire par Western Blot montre que son activité kinase est dépendante de son état de phosphorylation indiquant que la structure et l’activité de Syk sont liées. L’ensemble de ces travaux contribue à une meilleure connaissance de l’interface entre la physique et la biologie.