Les organismes vivants ont développé au cours de l’évolution une très large gamme de protéines capables de s’autoassembler et de former des objets 3D tels que les capsides de virus. Dans ces travaux, nous avons principalement produit deux autoassemblages en système d’expression bactérien et envisagé deux projets distincts.
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Un premier projet s’intéresse à un assemblage appelé R-body issu de bactéries. Le R-body est une structure protéique qui forme un ruban enroulé de 500 nm à pH neutre, capable de s’étendre en tube de20 µm de long dans un milieu plus acide. In vivo, cette propriété lui permet de perforer des membranes biologiques. Nous avons ainsi investigué la possibilité d’exploiter des R-bodies pour créer une vésicule de délivrance contrôlée par la lumière. Le second projet de cette thèse concerne le développement de particules pseudovirales (VLPs) pour diriger le comportement cellulaire. La VLP du bactériophage AP205 utilisée permet de fusionner des peptides bioactifs à l’extrémité des protéines d’enveloppe qui seront ensuite présentés à l’extérieur de la particule. Par clonage moléculaire, nous avons ajouté aux particules des peptides bioactifs connus pour induire une réponse similaire à leur protéine d’origine (adhésion cellulaire, différenciation) et nous avons cherché à mettre en avant l’efficacité d’une telle approche sur la reconnaissance et le comportement des cellules. Les résultats obtenus montrent que les VLPs peuvent être utilisées pour contrôler l’adhésion cellulaire et ouvrent de nombreuses perspectives sur l’utilisation de la VLP AP205 comme une plateforme modulaire pour contrôler le comportement des cellules à la surface de biomatériaux.. During evolution, living organisms have developed a wide range of proteins capable of self-assembly into 3D objects such as viral capsids. Some of these structures have interesting morphological characteristics or functions and can be synthetized through recombinant technologies for different applications. In this work, we produced two autoassembled proteins thanks to which we have been able to investigate two projects. Firstly, we concentrated our efforts on R-body, a protein assembly originated from bacteria. R-body is a protein structure forming a coil of 500nm diameter at neutral pH that can change conformation and extend toa needle-like structure up to 20µm long when pH become acidic. This property gives R-bodies the ability to break biological membranes in vivo. We explored the creation of a delivery system based on R-body extension triggered by visible light thanks to a photoacid. Secondly, we focused on the development of Virus-Like Particles (VLP) for the control of cell behavior. The RNA bacteriophage AP205 VLPs we worked with are very robust and tolerate insertion of foreign small sequences that can be exposed at the particle surface. Using cloning techniques, we fused short bioactive domains of native cell-signaling molecules for adhesion or differentiation. The VLPs allows a symmetric controlled repartition of the bioactive peptides and we aimed to investigate the efficiency of such a presentation in terms of cell recognition and induced behavior. Our results suggest that recombinant VLPs can be used to control cell adhesion and we expect, in a near future to use AP205 VLPs as a general modular platform to finely control cell fate at biomaterial surface.