M. Lecompt / Université Paris-Saclay

Martin LenzPhysique théorique, biophysique

Consolidator Grant

A l’interface entre la physique et la biologie, Martin Lenz utilise des modèles théoriques issus de la physique de la matière molle, de la mécanique et de la physique statistique pour comprendre le fonctionnement des cellules vivantes. Il étudie par exemple les interactions protéines-membranes, la motilité cellulaire ou encore l’agrégation de protéines. Après son doctorat à l’Institut Curie à Paris, sous la direction de Jean-François Joanny et Jacques Prost, Il rejoint en 2009 l’Université de Chicago pour un postdoctorat. Il est recruté au CNRS en 2011 et conduit un premier projet ERC Starting Grant à partir de 2015. Il effectue ensuite différents séjours de recherche au Weizmann Institute of Science, au MIT et à l’Université Ludwig-Maximilian de Munich.

Frustrated Self-Assembly (FruSA)

L'auto-assemblage est crucial pour les cellules vivantes, car il permet de rassembler des molécules biologiques bien ajustées en structures fonctionnelles. Toutefois, des protéines mal ajustées peuvent elles aussi s’auto-assembler, un processus impliqué dans certaines maladies comme celle d'Alzheimer.

Le projet FruSA (Frustrated Self-Assembly) vise à élucider les principes physiques sous-tendant l’auto-assemblage de particules mal ajustées, qui d’après des résultats préliminaires tendraient à former des agrégats fibreux. Les scientifiques impliqués souhaitent tester un nouveau principe physique selon lequel ce comportement serait dû à l’accumulation de frustration géométrique dans les assemblages. Pour ce faire, ils utiliseront de méthodes théoriques et sonderont expérimentalement l'auto-assemblage colloïdal et protéique à l'aide de l'impression 3D haute résolution et de diffusion des rayons X.

Ces travaux, qui portent sur des nouveaux principes d'organisation de la matière, pourraient permettre une meilleure compréhension de la biologie et de certaines maladies et de plus faire émerger de nouveaux concepts pour l'ingénierie des objets à l'échelle nanométrique et micrométrique. Ils pourraient également conduire à une meilleure maîtrise des processus impliqués dans la fabrication de médicaments et dans la cristallographie des protéines.

FruSA
Simulations sur ordinateur de particules frustrées et des fibres qu’elles forment lors de leur agrégation. @Martin Lenz 2021

 

Fonction

Directeur de recherche CNRS, Laboratoire de physique théorique et modèles statistiques (LPTMS, CNRS/Univ. Paris-Saclay)