Thèse Vers des Bactériophages Artificiels H/F - 69

Établissement : ENS de Lyon
École doctorale : Chimie de Lyon
Laboratoire de recherche : LABORATOIRE DE CHIMIE
Direction de la thèse : Laurent VIAL ORCID 0000000203570573
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-01T23:59:59

Ce projet de doctorat vise à développer des récepteurs de nouvelle génération pour la reconnaissance moléculaire dans des environnements aqueux. Contrairement aux architectures phares actuels dans ce domaine (par exemple, les cucurbiturils et les pillararènes), ces récepteurs peuvent être assemblés dans des conditions respectueuses de l'environnement, présentent un comportement dynamique et peuvent être facilement fonctionnalisés à la demande. Les travaux proposés exploreront leur construction à partir de blocs de construction simples, étudieront leurs interactions avec des molécules (bio)invitées et évalueront leur potentiel dans des applications biotechnologiques préliminaires.
Deux caractéristiques distinctives qualifient ces récepteurs de nouvelle génération : 1) la présence de multiples bras (par exemple, des peptides, des aminosucres) sur leur face convexe pour la solubilité dans l'eau et les interactions avec l'environnement externe (par exemple, les cellules), et 2) la nature dynamique de ces objets, qui permettra l'utilisation de la chimie combinatoire dynamique pour l'auto-sélection des meilleurs récepteurs pour une biomolécule/un objet biologique cible. Le profil unique de ces récepteurs les rend analogues aux virus bactériophages, ouvrant la voie à diverses applications biotechnologiques, notamment la détection bioanalytique et l'administration ciblée de principes actifs.

Avec la découverte des éthers couronnes en 1967, Charles Pedersen a présenté au monde les premières molécules hôtes synthétiques conçues spécifiquement pour la reconnaissance moléculaire. Depuis lors, les chimistes supramoléculaires ont synthétisé des conteneurs macrocycliques de différentes formes et tailles. Au fil des ans, les cyclodextrines, les calixarènes et, plus récemment, les cucurbiturils et les pillararènes se sont révélés être des récepteurs efficaces pour divers partenaires moléculaires, ainsi que des briques moléculaires polyvalentes pour la construction d'architectures complexes. Bien que ces cavitands populaires soient synthétiquement accessibles et robustes, ils présentent des inconvénients. Tout d'abord, leurs conditions d'assemblage dures empêchent généralement l'utilisation de l'effet template (c'est-à-dire des interactions supramoléculaires pour guider la synthèse). Ensuite, les structures obtenues sont souvent non fonctionnalisées et ont une faible solubilité dans l'eau. Enfin, pour créer des architectures capables d'interagir de manière sélective et efficace avec des biomolécules dans des environnements physiologiques, une post-fonctionnalisation est généralement nécessaire. Ce projet de recherche vise à présenter à la communauté scientifique les oligo-(1,5-iminodithiocines) comme récepteurs de nouvelle génération pour la reconnaissance moléculaire dans l'eau. Contrairement aux récepteurs actuels, ceux-ci sont assemblés dans des conditions ayant un faible impact environnemental, sont dynamiques et peuvent être fonctionnalisés à la demande.