Étude de la structure des protéines de soie d'araignée par spectroscopie de vibration

Authors: Rioux-Dubé, Jean-François
Advisor: Pézolet, Michel
Abstract: Le fil de soie d'araignée est un matériau structural ayant des propriétés mécaniques de résistance et d'endurance exceptionnelles. Récemment, Nexia Biotechnologies Inc. a réussi à produire en grande quantité les deux protéines recombinantes (MaSpI et MaSpII) qui composent la soie d'araignée. Un défi important est de pouvoir convertir ces protéines en biomatériaux ayant les propriétés mécaniques désirées, ces dernières étant fortement dépendantes du processus de filage. In vivo, le filage de la soie implique le passage d'une solution protéique concentrée contenue dans la glande à travers une filière conduisant à une fibre insoluble. La conformation des protéines dans la glande serait déterminante pour l'optimisation de ce processus. Dans la première partie de notre projet, nous avons étudié pour la première fois la conformation des protéines de soie d'araignée in situ à l'intérieur de la glande ampullacée majeure ainsi que des deux protéines recombinantes en solution. À cette fin, nous avons utilisé des techniques sensibles à la conformation des protéines comme la spectromicroscopie Raman, la spectroscopie infrarouge et le dichroïsme circulaire vibrationnel (VCD). Les données obtenues par VCD montrent la présence d'hélices 3₁ gauche de type polyproline II (PPH), d'hélices a et de structures désordonnées. La présence de PPII pourrait influencer fortement le processus de filage. En effet, les angles dièdres de la structure PPII et des feuillets, p étant proches, la transition d'un état à l'autre nécessiterait peu d'énergie. La caractérisation des propriétés d'auto-assemblage des protéines recombinantes a également été effectuée. Ces résultats devraient conduire à une meilleure compréhension des paramètres qui gouvernent le processus de filage naturel des protéines de soie. Dans la deuxième partie du projet, nous avons étudié par spectromicroscopie Raman la conformation et l'orientation des protéines de soie dans différents types de fibres produites de l'araignée Araneus diadematus. Les résultats obtenus nous ont permis d'établir des corrélations entre la structure de la soie et les propriétés mécaniques des fibres.
Document Type: Mémoire de maîtrise
Issue Date: 2011
Open Access Date: 18 April 2018
Permalink: http://hdl.handle.net/20.500.11794/22788
Grantor: Université Laval
Collection:Thèses et mémoires

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