Des biomolécules plaquées argent !

4 juin 2009

La possibilité que l’on a maintenant d’associer une biomolécule et une nanoparticule ouvre de nombreuses perspectives. En greffant une nanoparticule fluorescente sur une protéine biologique, il est par exemple possible de suivre les mouvements de cette dernière à l’intérieur d’une cellule. Toutefois la nature exacte, à l’échelle moléculaire, du couplage entre les propriétés optiques des deux entités restait à comprendre. C’est chose faite grâce à une collaboration entre une équipe lyonnaise d’expérimentateurs et une équipe berlinoise de théoriciens.

Ces deux groupes ont réussi à produire et isoler sous vide un système modèle composé d’un dipeptide (maillon élémentaire de protéine) et de 3 atomes d’argent. Ce complexe, synthétisé grâce à une méthode récemment mise au point dans le laboratoire lyonnais, s’obtient à partir de sels métalliques et d’une solution contenant le dipeptide. Les molécules sont ensuite ionisées et piégées sous vide par des méthodes électrostatiques, ce qui permet de les étudier hors de tout milieu perturbateur. Les physiciens ont alors observé que la présence de l’agrégat métallique augmente l’absorption de la lumière par le dipeptide de plus d’un facteur 10. Ce phénomène a été expliqué grâce à des simulations numériques de chimie quantique réalisées par le laboratoire berlinois.


Résultat d’une simulation de dynamique moléculaire à température ambiante pour le complexe Trp-Gly Ag₃⁺.: Le trimère d’argent a tendance à « immobiliser » la biomolécule dans une conformation particulière.

Ce travail, fruit d’une collaboration franco-allemande, ouvre notamment de nouvelles perspectives pour l’utilisation de marqueurs optiques constitués de moins d’une dizaine d’atomes qui, grâce à leur petite taille, seraient moins invasifs que les nanoparticules utilisées actuellement. Les scientifiques travaillent maintenant sur la prochaine étape : prolonger ces mesures au marquage de protéines en phase gazeuse. Il s’agira ensuite de marquer des protéines dans un échantillon biologique.

En savoir plus

Absorption Enhancement and Conformational Control of Peptides by Small Silver Clusters, Thibault Tabarin, Alexander Kulesza, Rodolphe Antoine, Roland Mitrić, Michel Broyer, Philippe Dugourd, and Vlasta Bonačić-Koutecký, Phys. Rev. Lett. 101, 213001 (2008).

Auteurs

Thibault Tabarin¹, Alexander Kulesza², Rodolphe Antoine¹ (chercheur), Roland Mitrić², Michel Broyer¹ (enseignant-chercheur), Philippe Dugourd¹ (chercheur) et Vlasta Bonačić-Koutecký²