Les chercheurs doivent pouvoir être en mesure de déterminer le fonctionnement des protéines pour comprendre les processus biologiques associés se déroulant à l'échelle moléculaire. Ils y parviennent en étiquetant les protéines avec des substances fluorescentes. Le problème de cette méthode est qu'elle altère les protéines et influence les processus biologiques observés.
Une nouvelle étude allemande a développé une méthode innovante capable d'observer individuellement les protéines. Présentée dans la revue Nano Letters, la recherche était financée en partie dans le cadre du projet SINGLESENS («Single metal nanoparticles as molecular sensors»), sous la direction du professeur Carsten Sönnichsen, qui bénéficie d'une subvention de démarrage du CER (Conseil européen de la recherche) d'une valeur de 1,5 million d'euros au titre du 7e PC de l'UE.
Des chercheurs du Johannes Gutenberg University (JGU) à Mayence, en Allemagne, sont responsables de cette nouvelle technique. «Notre méthode nous permet de suivre des protéines individuelles sans avoir à les marquer au préalable», commente le professeur Carsten Sönnichsen de l'Institut de chimie physique du JGU, auteur principal de l'étude. «Nous avons pu obtenir de nouvelles informations sur les processus moléculaires et avons pu observer, par exemple, qu'il y a toujours un processus en cours, même à la plus petite échelle.»
Cette méthode innovante se base sur l'utilisation de nanoparticules d'or, qui agissent comme des nanoantennes qui changent leur fréquence (ou couleur), lorsque des protéines individuelles non marquées sont détectées. «Il s'agit d'un énorme pas en avant technologiquement parlant», commente-t-il. «Nous avons pu obtenir une très haute résolution pour l'observation de molécules individuelles.»
Les chercheurs peuvent désormais observer avec précision la dynamique d'une molécule protéique à la milliseconde près. Ce dernier développement permettra aux scientifiques de progresser dans la recherche sur les protéines, notamment en surveillant la fluctuation des densités de populations de protéines et en suivant les processus d'absorption de protéines en temps réel.
«Nous pouvons observer les molécules en déplacement, leur fixation sur des emplacements particuliers, et leur repliement, nous avons donc une vue sur le monde moléculaire», commente le Docteur Irene Ament, un membre du groupe du professeur Sönnichsen. Cette nouvelle technique aura des avantages en chimie, biologie et en médecine. Ce développement est un élément important dans la recherche sur les phénomènes non équilibrés à l'échelle moléculaire.
