Thèse Développement d'Une Nouvelle Réaction de Bioconjugaison Photocatalysée H/F

École polytechnique

Établissement : École polytechnique
École doctorale : Ecole Doctorale de l'Institut Polytechnique de Paris
Laboratoire de recherche : Laboratoire de Synthèse Organique
Direction de la thèse : Bastien NAY ORCID 0000000212091830
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-31T23:59:59

La fonctionnalisation des protéines à l'aide de diverses étiquettes constitue un outil indispensable pour les isoler, ou encore élucider leur structure et leur(s) fonction(s). Cependant, obtenir un marquage sélectif et efficace dans un environnement cellulaire ou biologique complexe reste un défi majeur, notamment en raison des fortes contraintes imposées par ces milieux : présence de nombreuses biomolécules environnantes, solvant et température imposés, réaction en milieu très dilué etc. Ce projet de thèse se propose de développer une stratégie innovante pour surmonter ces obstacles.
Depuis quelques années, l'utilisation de la photocatalyse dans les milieux vivants est en pleine expansion, car la lumière est un stimulus non invasif qui permet un contrôle à la fois spatial et temporel de la réaction désirée.
L'objectif principal est ici le développement d'une nouvelle réaction de bioconjugaison photocatalysée. Cette stratégie s'appuie sur la photocatalyse pour permettre le marquage efficace et sélectif de protéines dans des échantillons biologiques complexes. Cette réaction trouvera des applications à la fois en chimie médicinale pour l'identification de cibles biologiques et dans le domaine de l'imagerie (microscopie de fluorescence). Ces deux volets seront explorés au cours de la thèse.

FR: La fonctionnalisation des protéines est un outil indispensable pour étudier le vivant, notamment car elle permet de les isoler, de visualiser leur localisation cellulaire, d'étudier leur structure, d'analyser leurs interactions ou encore de moduler leur activité. Cependant, obtenir un marquage sélectif et efficace dans un environnement cellulaire ou biologique complexe reste un défi majeur, notamment en raison des fortes contraintes imposées par ces milieux : présence de nombreuses biomolécules environnantes, solvant et température imposés, réaction en milieu très dilué etc. Le développement de nouvelles méthodes de bioconjugaison à la fois efficace, sélective et compatible avec les milieux biologiques constitue ainsi un enjeu majeur en chémobiologie.

EN: Protein functionalization is an essential tool for studying living systems, as it enables their isolation, visualization of their cellular localization, investigation of their structure, analysis of their interactions, and modulation of their activity. However, achieving selective and efficient labeling in complex cellular or biological environments remains a major challenge, particularly due to the stringent constraints imposed by these settings: the presence of numerous surrounding biomolecules, fixed solvent and temperature conditions, and reactions in highly diluted media, among others. The development of new bioconjugation methods that are efficient, selective, and compatible with biological environments thus represents a major challenge in chemical biology.