Thèse Année : 2024

Design and selection of peptides based on phage display for the development of biosensors and electronic noses

Conception et sélection de peptides basés sur Phage Display pour le développement de biocapteurs et de nez électroniques

Résumé

Phage Display is a powerful in vitro technique to screen phage clones displaying peptides or proteins with the highest affinity to a specific target from an initial library of highly diverse candidates. The aim of this PhD thesis was the exploration of this technique for screening highly selective peptides for the development of novel biosensors and electronic noses for the detection of foodborne pathogens, which pose an important threat to human health. Firstly, peptides targeting the foodborne pathogen Campylobacter jejuni were obtained through Phage Display. Their binding activity towards this bacterium was characterized and validated using phage ELISA. The best-performing candidates were selected and synthetized for their future integration into biosensors for sensing bacterial cells in the liquid-phase. Secondly, peptides targeting Volatile Organic Compounds (VOCs) were designed and selected using Phage Display and molecular docking. They were incorporated into an optoelectronic nose (opto-eN) based on Surface Plasmon Resonance Imaging (SPRI). The relevance of Phage Display for the selection of highly selective peptides was first validated using VOCs from the family BTEX (Benzene, Toluene, Ethylbenzene and Xylenes). Afterwards, the opto-eN was employed for the detection of bacteria-related VOC markers in the gas-phase.

Le Phage Display est une technique in vitro puissante qui permet de cribler des clones de phages affichant des peptides ou des protéines ayant la plus grande affinité avec une cible spécifique à partir d'une bibliothèque initiale de candidats très divers. L'objectif de cette thèse de doctorat était d'explorer cette technique pour cribler des peptides hautement sélectifs en vue de développer de nouveaux biocapteurs et nez électroniques pour la détection de pathogènes d'origine alimentaire, qui constituent une menace importante pour la santé humaine. Tout d'abord, des peptides ciblant l'agent pathogène d'origine alimentaire Campylobacter jejuni ont été obtenus par Phage Display. Leur activité de liaison avec cette bactérie a été caractérisée et validée à l'aide d’ELISA de phages. Les candidats les plus performants ont été sélectionnés et synthétisés en vue de leur intégration future dans des biocapteurs permettant de détecter les cellules bactériennes en phase liquide. Deuxièmement, des peptides ciblant les composés organiques volatils (COV) ont été conçus et sélectionnés à l'aide de la méthode Phage Display et l’amarrage moléculaire. Ils ont été incorporés dans un nez optoélectronique basé sur l'imagerie par résonance plasmonique de surface (SPRI). La pertinence du phage display pour la sélection de peptides hautement sélectifs a d'abord été validée en utilisant des COV de la famille des BTEX (Benzène, Toluène, Éthylbenzène, Xylènes). Ensuite, le nez optoélectronique a été utilisé pour la détection de marqueurs COV liés aux bactéries dans la phase gazeuse.

Fichier non déposé

Dates et versions

tel-04920101 , version 1 (29-01-2025)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04920101 , version 1

Citer

Vanessa Escobar. Design and selection of peptides based on phage display for the development of biosensors and electronic noses. Chemical Sciences. Université grenoble Alpes, 2024. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-04920101⟩
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