Des outils basés sur la lumière pour sonder les nanocondensats – NanoCond

Les condensats biologiques ont attiré beaucoup d'attention ces dernières années. Ils sont formés grâce à un processus de séparation de phases liquide-liquide (LLPS) et peuvent avoir de multiples fonctions telles que l’accélération des réactions biochimiques. Plus récemment, une nouvelle classe de condensats a émergé à l'échelle mésoscopique. De petits assemblages de quelques dizaines à centaines de molécules, que nous proposons d'appeler «nanocondensats» (NCs), ont été observés dans le cadre de la transcription, de la signalisation, ou liés au cytosquelette. Ces NCs semblent suivre un principe général : comme dans le cas de la LLPS ils nécessitent des interactions faibles et multivalentes, mais plutôt que de se former spontanément par démixtion, les NCs « mouillent » un support physique de faibles dimensions comme de l'ADN, des fibres, ou des membranes. Les NCs sont par nature difficiles à étudier : étant en dessous de la limite de diffraction, ils ne sont pas facilement visibles par microscopie à fluorescence ; et étant retenus par des interactions faibles, ils ne peuvent pas être extrait. Pour surmonter ces difficultés et sonder les NCs en cellule vivante, nous proposons de développer une série de nouvelles méthodes et outils. En nous concentrant sur deux types de NCs, les hubs de transcription et les nanoclusters de signalisation, nous quantifierons d'abord les NCs en microscopie super-résolue. Nous évaluerons la nature liquide des NC et mesurerons leur taille et leur nombre de molécules. En second, nous développerons un nouveau biosenseur de concentration locale photo-accordable pour détecter spécifiquement et quantitativement les NCs. Enfin, nous synthétiserons des NCs artificiels à l'aide de plates-formes de nucléation et de domaines protéiques de conceptions variées. En étudiant la capacité des protéines à mouiller les plateformes sans former de gros condensats, nous aurons accès aux déterminants moléculaires supportant la formation et la régulation des NCs.