Les tâches les plus importantes des processus moléculaires du vivant sont effectuées par des molécules en forme de brins hautement modulables – les biopolymères – constituées de séquences d’un petit nombre d’unités élémentaires (4 bases nucléotidiques pour l’ADN, 20 acides aminés pour les protéines). Reconnaissance moléculaire, catalyse, transport, stockage et duplication de l’information, conversion et stockage d’énergie, moteurs, ces fonctions reposent sur la capacité des biopolymères à adopter des structures tridimensionnelles repliées définies par la séquence des monomères qui les composent. Jusqu’à il y a une quinzaine d’année, l’aptitude au repliement était considérée comme l’apanage exclusif des biopolymères. Cependant, un changement majeur de paradigme a résulté d’importantes découvertes en chimie. De nombreux oligomères et polymères non naturels ont été synthétisés et ont eux aussi montré une aptitude au repliement. De fait, les biopolymères ne constituent que quelques familles de molécules pouvant se replier parmi bien d’autres. Ces structures repliées artificielles, nommées « foldamères », sont pour certaines voisines des biopolymères et trouvent des applications en tant que mimes des structures biologiques auxquelles elles ressemblent : on parle par exemple de peptidomimétiques ou de nucléomimétiques. D’autres foldamères sont structurellement éloignés des biopolymères et offrent la perspective de structures et de fonctions au-delà de celles produites par la nature. L’intérêt de l’étude des foldamères réside donc principalement dans leurs différences avec les biopolymères, et non dans leur ressemblance : qu’est-ce que des compositions chimiques différentes peuvent apporter de nouveau ?
Notre équipe a développé une famille originale de foldamères issus d’acides aminés aromatiques. Les séquences d’acides aminés aromatiques possèdent certaines caractéristiques des acides nucléiques (empilement aromatique dans les structures repliées) et certaines caractéristiques des peptides et protéines (squelette polyamide). Ces foldamères adoptent des structures hélicoïdales qui, pour certaines, possèdent une stabilité de conformation sans précédent et qui constituent des modules de construction robustes pour élaborer des architectures repliées synthétiques de très grande taille.
