Adhésion souple : interactions multivalentes avec une interface déformable – SOFA

La plupart des interactions biologiques adhésives entre deux cellules ou entre une cellule et une couche cellulaire sont médiées par une couche molle de macromolécules : les glycocalyx riches en polysaccharides et les matrices extracellulaires jouent un rôle crucial dans l'adhésion cellulaire - formation de biofilms bactériens, adhésion des leucocytes à la paroi vasculaire, épithélium digestif. Cependant, l’impact des propriétés mécaniques de ces couches a été peu étudié. De plus, leurs interactions adhésives avec des cellules sont multivalentes : un grand nombre de récepteurs interagissent avec de nombreux sites de liaison sur les polysaccharides, pouvant induire une sensibilité accrue aux changements de densité ou d'affinité des récepteurs, ou «supersélectivité ». Ce projet vise à coupler la compréhension émergente des interactions supersélectives au niveau de la chaîne polymère individuelle et celle de la mécanique des interactions entre cellules et brosses de polymères pour décrypter comment l'interaction de ces deux facteurs régule la sélectivité de l'adhésion. Ce projet couple des études in vitro avec une modélisation théorique pour étudier le rôle de paramètres clés : densité et affinité des ligands et des récepteurs, élasticité et épaisseur de la brosse de polymères, mobilité latérale des chaînes de polymères et des récepteurs. Le développement d’une plateforme synthétique avec un contrôle précis de ces paramètres permettra des tests quantitatifs des modèles que nous construirons à partir de concepts de la physique de la matière molle et des polymères pour éclairer les mécanismes d’adhésion et les principaux paramètres physiques qui l’influencent. Nous testerons ensuite ce nouveau cadre théorique sur deux cas modèles en biologie : l'adhésion de leucocytes sur la paroi vasculaire et l'attachement de Toxoplasma gondii à la surface intestinale. À l'avenir, ce travail pourra permettre d’éclairer la conception d'adhésifs bioinspirés et biosourcés.