Comprendre les mécanismes moléculaires complexes en jeu dans les milieux biologiques (reconnaissance moléculaire, photochimie, photophysique, réactivité…) nécessite en général d’avoir accès aux interactions microscopiques qui les régissent. Ceci étant souvent difficile du fait de la complexité des systèmes ou de l’effet de l’environnement.
Afin de s’affranchir de ces difficultés notre approche est d’identifier de bons systèmes modèles contenant les « ingrédients minimum » impliqués dans lesdits mécanismes, à une échelle plus petite (de l’ordre de la centaine d’atomes) et en phase gazeuse afin d’étudier des molécules isolées ou en interaction avec un environnement contrôlé, représenté par un nombre restreint de partenaires moléculaires (solvant ou autre).
Les membres : Pierre Çarçabal, Gildas Goldsztejn, Niloufar Shafizadeh et Benoît Soep
Conformation et Interactions Moléculaires en phase gazeuse (Carlotta)
Le dispositif Carlotta permet de mettre en phase gazeuse des molécules d’intérêt biologique, comme des sucres, des peptides, ou les complexes qu’elles peuvent former, et de les interroger par spectroscopie laser afin d’en définir leurs structures et sonder les interactions moléculaires définissant leurs propriétés structurales.
Notre activité de recherche se concentre sur l’étude des interactions moléculaires qui régissent les propriétés structurales d’édifices moléculaires complexes et flexibles. En particulier nous nous intéressons à des systèmes moléculaires comprenant des carbohydrates. Ces molécules, particulièrement flexibles, jouent un rôle important en biologie, en particulier dans les processus de reconnaissance moléculaire, par le biais des interactions avec des peptides. La reconnaissance moléculaire est d’abord une « reconnaissance de forme », c’est-à-dire de conformation, véhiculée par les liaisons hydrogènes. Nous utilisons la spectroscopie vibrationnelle en phase gazeuse, sonde fine des liaisons hydrogènes, pour déterminer les choix conformationnels des molécules étudiées puis l’influence de l’environnement par l’étude des complexes formés soit avec des molécules de solvant, soit avec d’autres molécules biologiques.
Nous nous intéressons à différents types d’édifices moléculaires :
- Des systèmes synthétiques (glycomimiques, glycoconjugués) qui ont un fort potentiel pour des développements dans le domaine pharmaceutique.
- Des modèles de molécules biologiques pour lesquelles le lien entre leur fonction et leur structure reste à établir comme par exemple les protéines antigel.
- En dehors du contexte biologique nous avons entrepris des travaux sur des molécules composés de carbohydrates qui sont important dans le domaine des sciences des matériaux, comme par exemple la famille des glycobenzylidène qui permet la formation de gels moléculaires physiques, ou encore les précurseurs des COFs
