Des chercheurs suisses et néerlandais ont développé un nanopore biomimétique qui offre une plate-forme sophistiquée de tests et de relevés sur la méthode de pénétration nucléaire des protéines. Cette étude apporte des preuves sur la manière dont un pore nucléaire biomimétique peut être conçu pour suivre la progression de protéines simples dans un pore. Présentée dans la revue Nature Nanotechnology, l'étude a été partiellement financée par les projets européens NANOSCI-EPLUS et READNA.
La biomimétique est le domaine scientifique dans lequel les processus, substances, dispositifs ou systèmes manufacturés imitent la nature. Dans leur étude, les chercheurs introduisent un nanopore artificiel collaborant avec des protéines clés imitant le pore nucléaire normal. Cette innovation permet à une nouvelle plate-forme puissante de suivre les progressions des protéines simples dans la cellule.
En étudiant cette progression dans le pore biomimétique, les scientifiques de l'université de technologie de Delft, (TU Delft, Pays-Bas) et de l'université de Bâle (Suisse) ont découvert que la majorité des protéines n'en sont pas capables tandis qu'un certain nombre de protéines spécifiques en sont capables. Selon l'équipe, le pore biomimétique fonctionne correctement et peut être utilisé en tant que plate-forme test pour déterminer si les médicaments parviennent au noyau cellulaire ciblé.
«Les cellules humaines possèdent un noyau et les protéines et l'ARN (acide ribonucléique) ont besoin d'y entrer et d'en sortir», explique Cees Dekker, chercheur responsable de l'Institut Kavli de nanoscience de la TU Delft. «Cela est régulé par de petits trous, appelés complexes de pore nucléaire. Ces pores sont essentiels dans le monde biologique car ils servent de gardiens d'entrée du noyau cellulaire. Ils transportent les protéines et l'ARN à l'intérieur et à l'extérieur du noyau de manière sélective, ce qui signifie que certaines sont admises et d'autres non», ajoute-t-il. «Il existe de nombreuses interrogations sur l'intrigante sélectivité de ce processus. Étant donné la difficulté de réaliser des relevés à haute résolution dans l'environnement complexe qu'est la cellule vivante, il est très complexe de comprendre ce mécanisme de manière exacte.»
Le professeur Dekker explique que la biomimétique est une approche prometteuse pour l'étude du transport nucléaire. «Les progrès en nanotechnologie permettent d'étudier et d'utiliser de la matière à l'échelle nanométrique, ouvrant la voie pour l'imitation de structures biologiques à l'échelle moléculaire pour l'étude et l'exploitation de leur ingénuité», fait-il remarquer.
Le groupe de Dekker a produit des nanopores biomimétiques en attachant les protéines à de petits trous dans un support à l'état solide, tandis que son collègue, le Docteur Roderick Lim de Bâle et son équipe ont purifié les protéines des pores nucléaires.
