Auto-assemblages localisés assistés par des protéines : du mécanisme aux applications

The cell is a complex chemical system that has benefited from billions of years of evolution to perfect itself, and represents a very well organized machinery leaving nothing to chance. To ensure its role, it controls a set of self-assembly processes where isolated components interact spontaneously with each other to lead to the formation of organized and functional structures such as microtubules, collagen or actin fibers. Inspired by cellular organization, my doctoral project involves the design of artificial chemical systems based on the self-assembly of original peptides. These buildings give rise to supramolecular hydrogels of interest in the field of biomaterials. I am interested at the same time in fundamental aspects concerning the comprehension of the initiation of the processes of self-assembly in the presence of biomacromolecules, but also with more applied problems of elaborating strategies to control the place but also the moment where these self-assembled molecular structures originate. Finally, I am interested in the emergence of the different properties appearing during the formation of certain self-assemblies such as catalysis and auto-catalysis.La cellule est un système chimique complexe qui a bénéficié de milliards d’années d’évolution pour se perfectionner, et représente une machinerie très bien organisée ne laissant rien au hasard. Pour assurer son rôle, elle contrôle un ensemble de processus d’auto-assemblage où des composants isolés interagissent spontanément entre eux pour conduire à la formation de structures organisées et fonctionnelles telles que les microtubules, le collagène ou les fibres d’actine. En m’inspirant de l’organisation cellulaire, mon projet doctoral consiste en la conception de systèmes chimiques artificiels basés sur l’auto-assemblage de peptides originaux. Ces édifices donnent naissance à des hydrogels supramoléculaires d’intérêts dans le domaine des biomatériaux. Je m’intéresse à la fois à des aspect fondamentaux concernant la compréhension de l’initiation des processus d’auto-assemblage en présence de biomacromolécules, mais aussi à des problématiques plus appliquées consistant à élaborer des stratégies pour contrôler le lieu mais aussi le moment où ces édifices moléculaires auto-assemblés prennent naissance. Enfin, je m’intéresse à l’émergence des différentes propriétés apparaissant lors de la formation de certains auto-assemblages comme la catalyse ou l’auto-catalyse