Des scientifiques ont amélioré des molécules naturelles pour cibler les métaux radioactifs

Des scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) et des collaborateurs de la Penn State University ont eu recours à la bio-ingénierie afin d’améliorer le lanmoduline (LanM), la protéine naturelle la plus puissante. Ils souhaitent rendre cette protéine de liaison encore plus sélective pour les actinides. Ces derniers étant des métaux radioactifs présents dans les déchets nucléaires, notamment dans l’uranium, le plutonium et l’américium.

Concept d'analyse de laboratoire, chimie organique naturelle

Les résultats permettront aux scientifiques de mieux comprendre la possibilité d’interaction entre les composés naturels et les déchets nucléaires dans l’environnement. Cela pourrait aboutir à de nouvelles molécules capables de cibler des éléments radioactifs spécifiques.

La molécule d’eau joue un rôle important

L’équipe a étudié en profondeur cinq variantes de la lanmoduline (LanM) afin de mieux comprendre et d’améliorer ses propriétés de liaison à l’actinide. Des molécules d’eau relient le métal et la molécule de protéine. Ils ont découvert que ces molécules d’eau, particulièrement importante, permettraient de contrôler la stabilité entre métal-protéine. Grâce à cela, les scientifiques ont pu améliorer la capacité de la protéine à distinguer les actinides et les lanthanides (éléments naturels utilisés dans les disques durs par exemple).

La découverte de l’équipe mènerait à de nouveaux systèmes de séparation dans le domaine des déchets nucléaires et de la radiochimie. Rendre possible cette distinction entre les actinides et les lanthanides permettrait une gestion plus efficace des matières radioactives.

« Il s’agit de la première étude où quelqu’un a apporté des modifications à la lanmoduline pour disséquer et améliorer ses propriétés de liaison aux métaux. »

Gauthier Deblonde, co-auteur principal de l’étude

Les protéines, des interactions chimiques hors du commun

La protéine lanmoduline (LanM) a été découverte par les membres de l’équipe de Penn State en 2018. La collaboration LLNL-Penn a exploré les applications de cette incroyable molécule naturelle dans le domaine des sciences nucléaires.

La nouvelle recherche montre que contrairement aux molécules classiques, les macromolécules, telles que les protéines, possèdent un ensemble plus étendu d’interactions chimiques. Grâce à ce répertoire plus vaste, les scientifiques pourraient cibler de manière précise les métaux spécifiques.

« Cette étude révèle un autre outil dont dispose cette remarquable protéine pour distinguer des métaux qui ne diffèrent les uns des autres que de manière très subtile. Cette réalisation est une étape importante vers des méthodes de séparation performantes basées sur le LanM et des molécules conçues sur mesure pour lutter des isotopes médicaux spécifiques »

Joseph Cotruvo, professeur adjoint de chimie à Penn State et co-auteur principal de l’étude

SOURCE : PHYS.ORG

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