Les balanes, organismes marins, ont développé des adhésifs uniques à base de protéines qui assurent une adhésion forte et durable dans des environnements humides. Elles peuvent s’attacher fermement et de manière permanente à diverses surfaces telles que la roche, le bois, les métaux et les plastiques, en produisant un ciment protéique (CPs) composé de fibres amyloïdes. On pense que ces fibres renforcent les interactions de surface et améliorent l’adhésion de la balane. Bien que le mécanisme exact de l’adhésion des balanes et de leur ciment ne soit pas encore entièrement compris, des recherches indiquent qu’une des protéines de ce ciment, la CP19K, localisée à l’interface entre le ciment et le substrat, peut former des fibres amyloïdes et jouer probablement un rôle fonctionnel dans l’adhésion.

La compréhension du mécanisme d’adhésion des balanes fournit des informations précieuses sur l’encrassement biologique (biofouling) et pourrait inspirer la conception de nouvelles molécules adhésives destinées à améliorer les performances mécaniques des adhésifs sous-marins actuels. Cette étude examine comment les propriétés de surface influencent l’adhésion des balanes, en analysant les effets de l’hydrophobicité, de la rugosité et de la composition atomique sur l’adsorption et la fibrillation de la CP19K. Une protéine recombinante, M19, inspirée de deux motifs clés de Mrcp19k (Megabalanus rosa CP19K), a été utilisée comme modèle représentatif. La séquence M19 a été dupliquée pour créer M19-2, tandis que M19-4 contient quatre répétitions de la séquence M19, afin de mettre en évidence l’importance fonctionnelle des motifs inspirés.

À l’aide de techniques telles que le dosage immuno-enzymatique (ELISA), la spectroscopie de fluorescence et la microscopie à force atomique (AFM), nous avons mesuré l’adsorption des protéines et analysé la cinétique ainsi que la morphologie des fibres amyloïdes formées par les protéines recombinantes sur différentes surfaces. L’accent a été mis sur des polymères tels que le polystyrène (PS), le polychlorure de vinyle (PVC), le polypropylène (PP) et le copolymère d’oléfine cyclique (COC), qui diffèrent par leur chimie de surface, leur rugosité et leur hydrophobicité. Ces différences permettent de mieux comprendre comment les propriétés de surface influencent la formation de fibres amyloïdes et l’adsorption des protéines.

Nos résultats révèlent que l’adsorption des protéines est régie non seulement par l’hydrophobicité, mais aussi par la composition chimique et les propriétés électrostatiques de la surface. L’hydrophobicité et la rugosité de la surface influencent principalement la fibrillation des protéines, affectant à la fois l’efficacité de formation des fibres et leur morphologie. Ces observations confirment l’existence d’une forte corrélation entre les propriétés de surface, l’adsorption des protéines, la cinétique de fibrillation et la morphologie des fibres.

Membres du jury/ Jury members :