Sondes moléculaires pour l'identification des interactions métal-protéines – IM-PrInt

L’utilisation technologique des métaux s’est étendue et intensifiée dans des domaines aussi divers que les énergies renouvelables, l’informatique et la médecine. Parmi ces métaux, certains, dont les lanthanides, sont considérés critiques car plus rares ou d’approvisionnement contrôlé par une poignée de pays. À l’autre bout de leur cycle de vie, le recyclage et l’évacuation des déchets technologiques pose également la question de l’impact de ces métaux sur l’environnement et la santé humaine. Comprendre les mécanismes d’interaction de ces métaux avec le vivant permettrait le développement de technologies bio-inspirées et de stratégies innovantes pour leur extraction, leur recyclage, et leur détoxification. Néanmoins, l’identification des interactions métal-protéines reste un défi, notamment du fait de leur caractère transitoire. Nous proposons ici une approche modulaire et innovante pour le marquage covalent des protéines interagissant avec les lanthanides. Nous synthétiserons des sondes moléculaires composées d’un module de reconnaissance du métal, d’un marqueur, et d’un espaceur réactif activable qui permettra le marquage de la protéine uniquement en présence du métal. Nous évaluerons ensuite l’efficacité de ces marqueurs in vitro sur protéines isolées. Enfin, après avoir établi cette preuve de concept, nous utiliserons ces sondes pour étudier l’interactome de quelques lanthanides dans des cellules mammifères. Nous déterminerons ainsi les partenaires d’interaction de ces métaux critiques, leur effet sur les organismes vivants et les caractéristiques clés qui leur permettent de lier le métal. Nos résultats permettront d’étendre nos connaissances sur la toxicologie de ces métaux, peu étudiée, et d’informer les politiques de protection environnementale et humaine. Sur le long terme, la compréhension des mécanismes moléculaires des interactions métal-vivant permettra l’émergence de stratégies bio-inspirées pour leur extraction, leur recyclage et leur (bio)remédiation.