Thèse soutenue

Auto-assemblage de peptides assisté par enzyme au sein d’hydrogels

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Auteur / Autrice : Jean-Yves Runser
Direction : Pierre Schaaf
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie physique
Date : Soutenance le 16/09/2022
Etablissement(s) : Strasbourg
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....)
Jury : Président / Présidente : Mir Wais Hosseini
Examinateurs / Examinatrices : Loïc Jierry
Rapporteurs / Rapporteuses : Sophie Demoustier-Champagne, Juliette Fitremann

Résumé

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Mon projet doctoral concerne à la fois l’auto-assemblage de peptides induit par des enzymes et la structuration de matériaux par des processus de réaction-diffusion. Nous avons montré qu’en utilisant la phosphatase alcaline au sein d’un gel hôte et en y laissant diffuser un peptide précurseur phosphorylé, celui-ci est transformé en peptide hydrogélateur qui s’auto-assemble. Comme les enzymes dans le gel diffusent également hors du gel, on observe un profil de concentration d’auto-assemblage à l’interface gel/solution suivi d'une zone de déplétion dans le gel, elle-même suivie d’un second maximum d’auto-assemblage. Ce profil résulte de processus semblables à ceux permettant l’obtention de structures de Liesegang. Lorsque la concentration en enzyme dans le gel diminue, on observe une transition entre un profil continu et des micro-globules isolés d’auto-assemblage. Nous avons développé un modèle rendant compte de l’ensemble de ces observations. A notre connaissance, ces travaux décrivent pour la première fois la formation in situ et autonome de motifs organiques microstructurés au sein de matériaux, à partir d’enzymes. Ils représentent ainsi une nouvelle approche pour la conception de biomatériaux hiérarchisés et fonctionnels.