L'éclosion contrôlée d'une « fleur moléculaire »


En réussissant à changer la forme d’une molécule synthétique, des chercheurs ouvrent la voie à l’élaboration de systèmes macromoléculaires complexes.

Des chimistes de trois laboratoires1Laboratoire de chimie de coordination (CNRS/Université Toulouse Paul Sabatier/ INP Toulouse) – Laboratoire interfaces et systèmes électrochimiques (CNRS/UPMC/Sorbonne Université) – Laboratoire d’innovation moléculaire et applications (CNRS/Université de Strasbourg/Université Haute-Alsace) sont parvenus à contrôler, par différents types de stimulation, le dépliement et le repliement d’une macromolécule qu’ils avaient synthétisée auparavant. Soixante fois plus grosse qu’une molécule d’aspirine, celle-ci se compose d’une partie centrale entourée de dix unités identiques comprenant un atome de zinc. En refroidissant le milieu à – 70°C, chaque atome de zinc se lie à un groupement situé entre le cœur et la périphérie de la molécule, obligeant celle-ci à se replier. Inversement, en chauffant le milieu à 100°C, ces liaisons se défont, entraînant le dépliement de la molécule.

Les chercheurs ont également réussi à obtenir ce changement de forme de deux autres façons. Par une réaction d’oxydation ou au contraire de réduction, ils ont pu faire ou défaire les mêmes liaisons chimiques. Et en mettant la molécule en présence d’un ligand particulier, celui-ci a empêché les liaisons de se former, provoquant l’éclosion de cette ”fleur moléculaire”.

Ces résultats pourraient permettre de mieux comprendre comment la structure tridimensionnelle des molécules biologiques influence leur activité. Ils ouvrent aussi la voie à l’élaboration de systèmes macromoléculaires complexes dont on pourrait contrôler les propriétés ou les fonctions simplement en changeant leur forme.

Chemistry – A European Journal, 2017