Conception d'un adaptateur moléculaire pour l'immobilisation de facteurs de croissance sur un substrat de collagène

Collagen-based biomaterials have attracted a lot of interest in the field of tissue engineering. Their functionalization can be easily performed using chimeric proteins composed of a biomolecule, typically a growth factor, that is fused to a collagen-binding domain. This functionalization may provide biomaterials with mitogenic and anti-apoptotic properties, and influence the cellular fate within the implant. Many studies have been conducted to this end, in various fields of regenerative medicine, such as wound healing and bone regeneration. We chose to tether coil-tagged growth factors (Ecoil-GF) on a gelatin substrate using a molecular adaptor consisting of the collagen-binding domain of fibronectin, fused to the complementary coil (CBD-Kcoil). E and K coils interacted through coiled-coil interaction in a specific manner with high affinity, which enabled the formation of a ternary complex between the gelatin substrate, the molecular adapter CBD-Kcoil and the growth factor Ecoil-GF. We have produced and purified an Ecoil-tagged basic fibroblast growth factor (Ecoil-bFGF), and we have compared its tethering with that of the epidermal growth factor, using the molecular adaptor CBD-Kcoil.

Résumé

Les biomatériaux à base de collagène ont une place particulièrement importante dans le domaine de l'ingénierie tissulaire. Leur fonctionnalisation peut être facilement effectuée à l'aide de protéines chimères constituée d'une biomolécule, typiquement un facteur de croissance, fusionnée à un domaine de liaison au collagène. Cette fonctionnalisation peut conférer aux biomatériaux des propriétés mitogéniques et anti-apoptotiques, et influencer la colonisation de ce dernier par des cellules. De nombreuses études ont été menées en ce sens dans des domaines variés de la médecine régénératrice, comme la cicatrisation ou la régénération osseuse. Nous avons choisi d'immobiliser des facteurs de croissance étiquetés avec une hélice alpha (Ecoil-GF) sur un substrat de gélatine en utilisant un adaptateur moléculaire constitué du domaine de liaison au collagène de la fibronectine, étiqueté avec l'hélice alpha partenaire (CBD-Kcoil). Les hélices alpha Ecoil et Kcoil interagissent par interaction superhélice d'une manière spécifique avec une forte affinité, ce qui permet la formation d'un complexe entre la gélatine, l'adaptateur moléculaire CBD-Kcoil et le facteur de croissance Ecoil-GF. Nous avons produit et purifié le facteur de croissance des fibroblastes basique étiqueté avec l'hélice Ecoil (Ecoil-bFGF), et nous avons comparé son immobilisation avec celle du facteur de croissance épidermique, en utilisant l'adaptateur moléculaire CBD-Kcoil.