Les sucres sont des biomolécules omniprésentes dans le monde du vivant comme le prouve leur implication dans de nombreux processus cellulaires comme l'adhésion, la reconnaissance et la communication intercellulaire. L'étude de leurs interactions avec des protéines, des cellules ou des bactéries entières est donc d'un intérêt certain pour le décryptage de ces processus souvent complexes. Au sein du groupe CREAB au SyMMES, sont développées des puces à sucres pour l'étude d'interactions en utilisant la technique d'imagerie par résonance plasmonique de surface (SPRi). La SPRi est une méthode optique exploitant les ondes électromagnétiques de surface pour sonder des variations de masse, d'indice et d'épaisseur à l'interface métal/diélectrique. Nous avons ainsi montré que des interactions entre des mono- et disaccharides immobilisés sur support avec des lectines ou des bactéries en solution peuvent être détectées directement, sans marquage préalable [1,2].

Il est connu que les sucres interagissent de manière multivalente avec leurs cibles car les liaisons créées sont de faible énergie. Ce paramètre a pour l'heure été peu étudié dans le domaine des biopuces. Nous proposons donc de concevoir de nouveaux types de biopuces à sucres, en créant des surfaces multivalentes, puis de mettre en évidence par SPRi, les interactions permettant de détecter, voire d'identifier de manière plus sensible et plus efficace des protéines d'intérêt. Dans ce projet, notre objectif sera de concevoir un biocapteur efficace pour détecter la lectine LecA qui est un facteur de virulence de Pseudomonas Aeruginosa. Cette lectine est impliquée dans l'adhésion et la formation de biofilms par cette bactérie qui crée des problèmes importants de santé publique (infections nosocomiales, parfois fatales chez les sujets immuno-déprimés).

L'objectif de ce projet est de concevoir des biopuces où l'accessibilité des sucres est la même que dans le contexte physiologique. Les interactions sucres-protéines sont de faible énergie, ce qui les rend difficile à étudier in vitro. Dans la nature, elles compensent cette faiblesse de liaison en étant multivalentes, c'est-à-dire en ayant plusieurs sites d'accroche sur un ligand saccharidique. Il est important pour une bonne détection par une puce à sucres de proposer des surfaces permettant cette multivalence, comme décrit dans la Figure 1.