– FLANAMO

One of the smallest motors found in nature are in the membrane of bacteria. These flagellar nanomotors turn at a very high rate and propel their host through a liquid medium. The structure and operation of this motor based on many interlocking proteins has not been elucidated. We propose to mass produce and purify the constitutive proteins of this motor by using molecular recombinant techniques and print these proteins on prepared biomimetic surfaces to observe and study their self assembly and mechanisms of interaction. The goal is to understand how the proteins interact and how they are instrumental to the building and functioning of the E. coli nanomotor. The “artificial” building of this biological motor, block after block, on a solid surface using soft lithography is a technological challenge that couples state of the art techniques of protein production, surface chemistry, nanolithography, self-assembly and dynamic imaging. The technology and conceptual understanding derived from this research will enhance greatly the ultimate goal of building a functional nanomotor in vitro. The project assembles three different disciplines: Biology, Nanotechnologies and Biophysics. Un des plus petits moteurs biologiques connus est celui que l’on rencontre dans les membranes des bactéries. Ce nano-moteur rotatif ne fait que 45 nanomètres de diamètre et assure le mouvement du flagelle. Bien que connu des biologistes depuis plus de 30 ans, sa structure et son fonctionnement reste encore un mystère qui fait l’objet de nombreuses controverses. Nous proposons de produire en grande quantité et de purifier les briques protéiques du nano-moteur de E. coli puis de les imprimer sur une surface d’accueil afin d’observer leur assemblage moléculaire et leurs mécanismes d’interaction. Le montage artificiel de ce moteur biologique, bloc après bloc est un défi technologique ambitieux qui couple différentes techniques au meilleur niveau international : production et purification de protéines membranaires, chimie de surface, nanolithographie, auto-assemblage et imagerie dynamique à l’échelle moléculaire. Nous pensons que par le biais des nanotechnologies nous pourrons amener certains éléments de réponse quant à la structure et au fonctionnement de ce moteur. Le projet rassemble plusieurs groupes de disciplines différentes : Biologie, Biopuces, Microbiologie, Nanotechnologies et Biophysique.