Tesi: "Interactions lipidiques"

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Malaquin, Linda. "Interactions et déstabilisation de membranes lipidiques supportées". Strasbourg, 2009. http://www.theses.fr/2009STRA6173.

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Abstract (sommario):

Dans cette étude, nous développons un formalisme permettant de calculer rigoureusement la réflectivité spéculaire et hors-spéculaire de rayons X de membranes supportées. Nous calculons en particulier les fonctions de corrélation des membranes avec pour seule approximation le fait d’utiliser des potentiels quadratiques. Grâce à la réflectivité spéculaire nous déterminons précisément la structure perpendiculaire des échantillons, tandis que la diffusion hors-spéculaire donne accès aux inhomogénéités latérales des membranes. En réalisant des analyses couplées spéculaire/horsspéculaire et en améliorant la résolution expérimentale, nous caractérisons à la fois la structure et l’ensemble des paramètres déterminant le spectre de fluctuations des membranes : tension, rigidité de courbure et potentiels d’interaction. L’étude de simples bicouches supportées nous permet de mesurer pour la première fois la tension effective microscopique liée aux protrusions d’une membrane (environ 80 mN/m). Les fluctuations de grandes longueurs d’onde sont déterminées en éloignant la membrane du substrat via une première membrane adsorbée. Nous mesurons ainsi avec précision le potentiel entre des membranes neutres à l’équilibre. Les fluctuations hors-équilibre des membranes sont étudiées en appliquant un champ électrique. Nous montrons pour la première fois que le champ induit une tension électrostatique négative de l’ordre de 1 mN/m et une rigidité de courbure positive d’environ 100 kBT. Nous amorçons finalement l’étude d’interactions plus complexes en analysant des membranes chargées par réflectivité de rayons X et de neutrons
In this study we report a rigorous calculation of specular and off-specular X ray reflectivity of supported membranes. More precisely, we compute the correlation functions of the membranes only by approximating the interaction potentials as quadratic functions. Thanks to specular reflectivity, we determine the perpendicular structure of the samples, whereas off-specular reflectivity gives access to lateral inhomogeneities of the membranes. By performing simultaneous analysis, we characterize both structure and parameters of the fluctuation spectrum : tension, rigidity and interaction potentials. By studying single supported bilayers, we measure for the first time the effective microscopic tension related to protrusions inside the membrane (about 80 mN/m). Long range fluctuations are determined by moving the membrane away from the substrate by the addition of an adsorbed membrane. Therefore we precisely measure the interaction potential between neutral membranes in a state of equilibrium. Non equilibrium fluctuations are studied by applying an electric field. For the first time we show that the field induces a negative electrostatic tension on the order of 1 mN/m and a positive rigidity of about 100 kBT. We finally begin the study of more complex interactions by analysing the signal of charged membranes by X ray and neutron reflectivity

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Solon, Jérôme. "Interactions entre membranes lipidiques chargées : instabilités, déformations et mouvement". Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066580.

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Carvalho, Kévin. "Interaction entre membrane plasmique et cytosquelette : approche biomimétique pour l’étude des interactions entre ezrine, PIP2 et actine". Montpellier 2, 2009. http://www.theses.fr/2009MON20175.

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Abstract (sommario):

La membrane plasmique de la cellule est composée de lipides et interagit notamment avec le squelette de la cellule (le cytosquelette), par l'intermédiaire de protéines d'ancrages et de lipides clefs qui jouent un rôle spécifique dans certains types d'interactions. Parmi les protéines intervenant dans l'ancrage direct de la membrane plasmique au cytosquelette, des protéines de la famille des ERM (Ezrine, Radixine, Moésine) peuvent interagir spécifiquement avec un lipide, le phosphatidylinositol (4,5) biphosphate (PiP2), d'une part et avec l'actine du cytosquelette d'autre part. Dans le but de comprendre les interactions entre membrane plasmique et cytosquelette, nous avons réalisé des expériences in vitro sur des systèmes comportant un nombre minimal de constituants : des vésicules géantes (GUV) contenant du PiP2, de l'ezrine recombinante et de l'actine purifiée. Nous avons mis en évidence que la liaison au PiP2 induit des changements conformationnels de l'ezrine. L'ezrine est alors capable d'interagir avec les filaments d'actine. Nous avons caractérisé quantitativement l'incorporation de PiP2 dans la membrane de vésicule géantes, et montré que l'interaction de l'ezrine avec les vésicule géante contenant du PiP2, induit un partitionnement du lipide dans la bicouche lipidique et conduit à la formation d'agrégats de PiP2 et d'ezrine sur la membrane. La connaissance des effets de l'ezrine sur les membranes contenant du PiP2 et la connaissance des différents mécanismes se produisant lors des interactions permettra de définir plus précisément le rôle de l'ezrine in cellulo
The plasma membrane is composed of several different lipids and can interact directly with the actin cytoskeleton via specific lipids and linker proteins. Among these is the ERM (Ezrin, Radixin, Moesin) family of proteins, which is involved in the direct linkage of the membrane to the actin cytoskeleton via a phosphatidylinositol (4,5) biphosphate (PiP2) lipid binding site. Our aim is to understand the interactions between these proteins and PiP2 using in vitro simplifed biomimetic systems like giant unilamellar vesicles (GUV) containing PiP2. We showed that a conformational change of ezrin occur when the protein binds to PiP2, this conformational change allowing ezrin to bind to actin filaments. We have characterized quantitatively the incorporation of PIP2 in the membrane of giant vesicles, and showed that the interaction of ezrin with GUV induce a partitioning of the lipid within the membrane as well as ezrin aggregates on the membrane. Likewise, ezrin oligomers were observed only in the presence of PiP2. A better understanding of the interplay between ezrin, PIP2-containing membranes and actin will help to get a better view of the role of ezrin in cellulo

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El, Jastimi Rachida. "Étude des interactions entre l'antibactérien nisine et des membranes lipidiques modèles". Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape10/PQDD_0012/NQ43481.pdf.

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Robert, Émile. "Étude spectroscopique de la thanatine : interactions avec des membranes lipidiques modèles". Master's thesis, Université Laval, 2014. http://hdl.handle.net/20.500.11794/25319.

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Abstract (sommario):

L'intérêt porté à l'étude des peptides antimicrobiens est motivé par la résistance croissante des bactéries face aux antibiotiques traditionnels, un problème particulièrement présent en milieu hospitalier. Ayant en vue d’approfondir ce domaine d’expertise, notre attention s’est arrêtée sur la thanatine. Ce peptide naturel présent chez la punaise soldat (Podisus maculiventris) se démarque par sa structure secondaire en forme d’épingle à cheveux et par sa capacité à entraîner l’agglomération des bactéries. L’objectif du projet est d’étudier l’interaction de la thanatine avec des membranes lipidiques modélisant les cellules eucaryotes et procaryotes afin d’en déduire son mécanisme d’action. En spectroscopie IRTF et RMN en phase solide, la structure et l’organisation des systèmes modèles ont été étudiées. L’agrégation de vésicules modèles a quant à elle été étudiée par diffusion dynamique de la lumière et spectroscopie UV-vis. Des avancées ont été faites concernant la formulation des membranes modèles.

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Chervy, Pierre. "Caractérisation biophysique des interactions entre le Lanréotide et des membranes lipidiques". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS306.

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Abstract (sommario):

L’objectif de ce travail est de caractériser l’interaction entre le Lanréotide – un octapeptide dicationique – et des membranes composées de lipides. Bien que ce peptide soit très soluble, il possède des propriétés d’autoassemblage. Au-delà d’une concentration critique – qui est sensible à la température et à la force ionique – ce peptide s’auto-assemble en nanotubes dont la structure a été résolue par l’équipe. Ce travail de thèse comporte deux volets : d’une part l’étude de l’interaction entre le Lanréotide et des membranes anioniques, d’autre part l’étude de l’interaction entre le Lanréotide et des membranes neutres.Nous adoptons une approche structurale afin de caractériser les mélanges membrane-peptide : diffusion de rayons X, spectroscopie infrarouge (ATR-FTIR), microscopie électronique (coloration négative et cryofracture) ; ainsi qu’une approche quantitative (ultrafiltration et dosage) afin de déterminer la stœchiométrie des interactions. En présence de lipides anioniques, le Lanréotide interagit en totalité avec les membranes jusqu’à les saturer. Cette interaction, qui n’est pas abolie à forte force ionique (2M de NaCl ou de phosphate), provoque un autoassemblage du peptide à la surface des membranes. Ce phénomène génère des autoassemblages mixtes constitués d’un empilement de bicouches de peptide prises en sandwich entre des bicouches de lipides. Ces empilements s’enroulent selon une spirale d’Archimède, c’est-à-dire une spirale régulière dont le pas est constant. Dans ces assemblages mixtes le peptide est organisé dans un nouveau mode d’assemblage dont la structure est ici résolue.Dans le cas des mélanges membranes neutre-Lanréotide, un coefficient de partage du peptide entre l’eau et les lipides est mis en évidence. Ceci suggère que dans ces conditions le peptide peut traverser les membranes. Enfin l’interaction du Lanréotide avec ces membranes provoque une diminution de sa concentration critique d’assemblage
The aim of this work is to characterize the interaction between the Lanreotide – a dicationic octapeptide – and membranes composed of lipids. Even if the peptide is very soluble, it has self-assembling properties. Above the critical concentration – which is sensitive to both temperature and ionic strength – the peptide self-assembles into nanotubes whose structure has been solved by the team. The present work is divided into two parts: on one side the study of the interaction of the Lanreotide with anionic membranes, on the other one the study of the interaction of the Lanreotide with neutral membranes.We adopted a structural approach to characterize the membrane-peptide mixture: X-ray scattering, vibrational spectroscopy (ATR-FTIR), electron microscopy (negative staining and freeze-fracture) ; we also used a quantitative approach (ultrafiltration and peptide quantification) in order to determine the stoichiometry of the interaction. In the presence of anionic lipids, the peptide interacts with membranes until its saturation. This interaction, which is not abolished at high ionic strength (2M NaCl or phosphate), induces the self-assembly of the peptide at the surface of the membrane. This phenomenon generates mixed self-assemblies composed of a stack of peptide bilayers sandwiched by lipids bilayers. These stacks wrap into an Archimedian spiral which is a regular spiral with a constant step. In these mixed assemblies, the peptide is organized in a new architecture compared to the self-assemble nanotubes. This new structure has been characterized and solved in this study.In the case of neutral membrane-Lanreotide mixture, the peptide partitions between water and lipids. This observation suggests that in this condition the peptide is able to cross the membranes. The peptide-membrane interaction also decreases the critical concentration of the peptide

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Samson, Damien. "Interaction d’Engrailed avec des partenaires biologiques : FoxA2 et membranes lipidiques". Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS592.

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Abstract (sommario):

Les homéoprotéines constituent une classe majeure de facteurs de transcription active durant le développement et à l’âge adulte. Ces protéines sont caractérisées par la présence d’un domaine de 60 résidus composé de 3 hélices, appelé homéodomaine. En plus de leurs interactions avec l’ADN, il a été montré que l’homéodomaine de nombreuses homéoprotéines interagissait avec des protéines à domaine forkhead. Nous avons développé un protocole d’expression et de purification d’un partenaire d’Engrailed, FoxA2. Le domaine forkhead de FoxA2 a été attribué grâce à des expériences RMN triple résonnance et ses propriétés conformationnelles et dynamiques ont été caractérisées en solution. Différentes techniques biophysiques ont été utilisées afin d’étudier l’interaction entre ces deux protéines. De façon inattendue, les études RMN couplées à la fluorescence du tryptophane ne montrent aucune interaction entre Engrailed et FoxA2, remettant en cause l’existence d’une interaction directe entre les membres de ces deux familles de protéines. Les homéodomaines sont également capables de traverser la membrane plasmique de façon non conventionnelle. Nous avons analysé la conformation de l’homéodomaine d’Engrailed 2 (En2HD) en utilisant des bicelles comme mime des membranes plasmiques. Les études RMN de En2HD montrent un changement de conformation dirigé par la présence de lipides anioniques conduisant au dépliement de l’homéodomaine. Malgré la perte de la structure tertiaire, les éléments de structure secondaire sont très fortement préservés dans un environnement membranaire anionique. Ces données suggèrent que les interactions électrostatiques avec la membrane seraient déterminantes non seulement pour procurer une affinité pour les membranes, mais également pour induire un changement conformationnel de l’homéodomaine, permettant ainsi l’interaction des résidus basiques avec les lipides et l’ancrage membranaire de Trp-48
Homeoproteins constitute a major class of transcription factors active throughout development and during adulthood. They are all characterized by a conserved 60 residue, three helix domain called homeodomain. In addition to interacting with DNA, the homeodomain of many homeoproteins has been shown to interact with forkhead domain containing proteins. An expression and purification protocol was developed for the protein partner of Engrailed, FoxA2. FoxA2 forkhead domain has been assigned by triple resonance NMR spectroscopy and its conformation and dynamic properties were characterized in solution. Different biophysical techniques were used to investigate the interaction between those two proteins. Unexpectedly, NMR studies together with tryptophan fluorimetry showed no interactions between Engrailed and FoxA2, questioning the existence of a direct interaction between those two protein families. Homeodomain can also translocate across biological membranes by unconventional mechanisms. We have analysed the conformation of Engrailed 2 homeodomain (En2HD) using bicelles as a membrane mimetic environment. NMR studies of En2HD show that a conformational transition is driven by the presence of anionic lipids leading to homeodomain unfolding. Despite the loss of the native three-dimensional structure, near-native helical secondary structures are maintained in anionic membrane environments. Data suggest that electrostatic interactions with membrane may be determinant not only in providing membrane affinity but also in inducing a conformational change in homeodomain structure enabling optimal interactions of basic residues with lipids and membrane anchoring of Trp-48

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Chanson, Nathalie. "Contribution à l'étude des interactions entre les lipoprotéines plasmatiques et les émulsions lipidiques intraveineuses". Paris 5, 2001. http://www.theses.fr/2001PA05P619.

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Abstract (sommario):

En nutrition parentérale, les lipides sont apportés sous forme d'émulsions lipidiques intraveineuses (ILE) constituées de particules riches en triglycérides (TGRP) ou en phospholipides. In vitro ou dès leur entrée dans la circulation, ces particules interagissent avec les lipoprotéines (acquisition d'apolipoprotéines et échanges de lipides). Nous avons mis en évidence un autre type d'interaction entre lipoprotéines de densité légère (LDL) et TGRP d'ILE. Après incubation, des apo B, apolipoprotéines structurales non échangeables des LDL, sont dosées dans une fraction contenant les TGRP. Ceci suggère la formation d'un complexe LDL-TGRP, isolable par ultracentrifugation ou par chromatographie, et visible en microscopie électronique [. . . ]
In parenteral nutrition, lipids are delivered in the form of intravenous lipid emulsions (ILE),which contain triglycerid-rich particles (TGRP) and phospholipid-rich particles. In vitro and in the bloodstream, ILE particles interact with lipoproteins (apolipoprotein acquisition and lipid exchanges). In the present work, a new type of interaction between low-density lipoprotein (LDL) and ILE particles, was observed. After incubation, some apo B, was measured in the incubated emulsion fraction, despite they are structural non-exchangeable apolipoprotein of LDL. These results suggest the formation of LDL-TGRP complex, which are separated by ultracentrifugation and chromatography and this was confirmed by electron microscopy [. . . ]

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Faye, Ibrahima. "Polymères en étoile de cyclodextrine amphiphiles et leurs interactions avec une membrane lipidique modèle". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLE002/document.

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Abstract (sommario):

Ce projet traite de la synthèse de copolymères en étoile amphiphiles à coeur -cyclodextrine et de leurs possibles interactions avec une membrane lipidique modèle en tant que nanopores artificiels. Dans un premier temps, la synthèse d’un amorceur multifonctionnel, per(2-O-méthyl-3,6-di-O-hydroxypropyl)--CD, a été réalisée et sa caractérisation par RMN 1H, 13C et spectrométrie de masse (ESI-MS) confirme sa structure. La polymérisation d’oxyde de butylène amorcée par ce dérivé de -cyclodextrine, en présence de base phosphazène, a alors été réalisée dans un deuxième temps et nous a permis de synthétiser des polymères en étoile à 14 branches hydrophobes, caractérisés par RMN (1H, 13C, DOSY) et chromatographie d’exclusion stérique. Ces derniers polymères hydrophobes sont couplés à leur tour à des chaînes polymères hydrophiles, poly(éthylène glycol) par méthode convergente (substitution nucléophile, chimie clic), ou polyglycidol par méthode divergente, et la caractérisation de l’architecture des copolymères résultants a été réalisée (RMN, CES). Enfin, parmi les différentes applications potentielles, l’aptitude de ces copolymères en étoile à former des nanopores artificiels a été testée par électrophysiologie
The aim of this work is the synthesis of amphiphilic star copolymers based on -cyclodextrin and their possible interactions with model lipid bilayers, such as artificial nanopores. In a first step, the synthesis of multifunctional initiator, per(2-O-methyl-3,6-di-O-hydroxypropyl)--CD, was performed and its characterization by 1H, 13C NMR and ESI-mass spectrometry confirms itsstructure. The polymerization of butylene oxide initiated by -CD derivative, in presence of phosphazene base, was then performed and allowed us to synthesize hydrophobic 14-arm star polymers, characterizedby NMR (1H, 13C, DOSY) and size exclusion chromatography. Hydrophilic macromolecular chains (polyethylene glycol, polyglycidol) are coupled to those latter hydrophobic polymers, using ‘grafting onto’ and ‘grafting from’ methods, and the characterization of the resulting copolymer architecture was performed (NMR, SEC). Finally, among the different potential applications, the ability of the star copolymers to form artificial nanoporeswas evaluated by patch-clamp technique

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Sin, Ronia Kévin. "Casimir and dynamical interactions in membranes and model systems". Paris 7, 2014. http://www.theses.fr/2014PA077254.

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Abstract (sommario):

Lipid membranes are really complex media that undergo thermal activated fluctu-ations that give rise to Casimir-like interactions between objects embedded in it. In this thesis we focus on theses Casimir like interactions and on the interactions between objects embedded in elastic media. In the first part , the Casimir-like interaction between two parallel rods of length L adsorbed on a fluid membrane is calculated analytically at short separations d< L. The rods are modeled as constraints imposed on the membrane curvature along a straight line. This allows us to define four types of rods, according to whether the membrane can twist along the rod and/or curve across it. For stiff constraints, all the interaction energies between the different types of rods are attractive and proportional to L/d. Two of the four types of rods are then equivalent, which yields six universal Casimir amplitudes. Repulsion can occur between different rods for soft constraints. Numerical results obtained for all ranges of d/L show that the attraction potential reaches kBT for d/L 0. 2. At separations smaller Than dc≃L(L//p)1/3, where lp is the rod persistence length, two rods with fixed ends will bend toward each other and finally corne into contact because of the Casimir interaction. In a second time we adress the problem of calculating Casimir interactions be¬tween arbitrary bodies by discretizing their boundaries into pointlike constraints viewed as pointlike inclusions. We study how universality emerge from this dis-cretization. Introducing an ad hoc cutoff and a regularization for the field's corre-lation function, we find that universality arises when i) the separation S between the pointlike inclusions is less than the cutoff A-1, and ii) the bodies are much larger than the cutoff. A sharp transition from discrete to continuous boundaries occurs at S = ir/A in the "thermodynamic limit" for rods at large separation. We illustrate our findings in two dimensions with rodlike bodies and more complex bodies shaped as moons. Finally in a one-dimensional elastic medium with finite correlation length and purely relaxational dynamics, we calculate the time dependence of the elastic force F(t) exchanged between two active inclusions that trigger an elastic deformation at t = 0. We consider (i) linear inclusions coupled to the field with a finite force, and (ii) non-linear inclusions imposing a finite deformation. In the non-linear case, the force exhibits a transient maximum much larger than the equilibrium force, diverging as rs-, L2 at separation L shorter than the field's correlation length. Both the mean-field and the Casimir component of the interaction are calculated. We also discuss the typical appearance time and equilibration time of the force, comparing the linear and the non-linear cases. The existence of a high transient force in the non-linear case should be a generic feature of elastically mediated interactions
Les membranes lipidiques sont des milieux complexes qui sont soumis à des fluc-tuations thermiques donnant naissance à des interactions du type Casimir quand des objets y sont inclus. Dans cette thèse, nous nous intéressons aux interactions du type Casimir et aux interactions élastiques qui apparaissent entre objets inclus dans un milieu élastique. Dans la première partie, nous nous intéressons à deux bâtons parallèles de longueur L adsorbés sur une membrane fluide et calculons analytiquement l'interaction du type Casimir pour de faibles distances d< L. Les deux bâtons sont modélisés comme des contraintes, le long d'une ligne droite, imposées à la membrane et en particulier à sa courbure. Ceci nous permet de définir quatre type de bâton, selon que la membrane peut se tordre ou non le long ou/et perpendiculairement aux bâtons. Pour des contraintes rigides, toutes les énergies d'interactions sont attractives et proportionnelles à L/d. Deux des quatre type de bâtons définis sont équivalents ce qui conduit à six amplitudes différentes mais universelles pour les interactions de Casimir. Des conditions de répulsions peuvent être réunies pour des bâtons différents avec des contraintes molles. Des résultats numériques obtenus pour une large gamme de ratio d/L montrent que le potentiel attractif peut atteindre kBT pour d/L≃0. 2. Enfin pour des distances plus petites que dc≃ L(L//p)1/3, où lp est la longueur de persistance, deux bâtons aux extrémités fixées se courberont jusqu'à entrer en contact du fait de l'interaction de Casimir. Dans un second temps nous considérons le problème du calcul de l'interaction de Casimir pour des objets de forme arbitraire en discrétisant les contours avec des contraintes ponctuelles vue comme des inclusions ponctuelles. Nous étudions comment l'universalité émerge de cette discrétisation. Ayant introduit un cutoff et une régularisation pour le calcul de la fonction de corrélation du champ de la membrane, nous trouvons que l'universalité apparaît si (i) la distance entre les inclusions ponctuelles est inférieure au cutoff A-1 et (ii) si les objets considérés sont bien plus grands que le cutoff. Une transition brutale du régime de condition de bord discret au régime continu intervient pour δ =π/Λ dans la limite thermodynamique pour des bâtons à grande distance. Nous illustrons ces propriétés à deux dimensions pour des objets du type bâton et des objets de forme plus complexe comme des lunes. Enfin, dans un milieu élastique unidimentionnel avec une longueur de corrélation finie, ie loin des conditions critiques, et dont la dynamique suit uniquement une dynamique de relaxation, nous calculons la dépendance temporelle de la force élastique F(t) échangée par deux inclusions actives qui imposent une déformation élastique au milieu. Cette déformation est déclenchée à l'instant t = 0 par les inclusions. Nous considérons (i) des inclusions linéaires qui couplent les champs à une force finie puis (ii) des inclusions non linéaires qui impose une déformation finie au milieu. Dans le cas non linéaire, la force présente un maximum transitoire, bien plus élevé que la force à l'équilibre, et qui diverge comme ~ L2 pour des distance L inférieures à la longueur de corrélation du champs considéré. Nous calculons à la fois l'interaction de champs moyen et l'interaction de Casimir. Nous discutons également les temps caractéristiques d'établissement et de mise à l'équilibre des forces en comparant le cas linéaire et le cas non linéaire. Il est important de noter que l'existence d'un maximum transitoire dans l'établissement de la force non linéaire semble être une caractéristique des interactions élastiques médiées

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KUZELOVA, DENKSTEINOVA KATERINA. "Cinetique des interactions de porphyrines avec des systemes membranaires : etude sur des vesicules lipidiques comme modeles". Paris 6, 1995. http://www.theses.fr/1995PA066130.

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Abstract (sommario):

Les porphyrines, des composants biologiques par ailleurs essentiels, ont trouve de nouvelles applications comme photosensibilisateurs en photochimiotherapie anticancereuse. Leur excitation par la lumiere conduit a la production d'especes transitoires, notamment l'oxygene singulet, qui alterent les constituants cellulaires environnants. Les dommages sont etroitement lies a la localisation du photosensibilisateur. Son transport a travers les membranes biologiques et sa localisation intracellulaire determinent son efficacite photobiologique. Ce transport est tout aussi important dans le metabolisme des porphyrines endogenes. Afin de modeliser ces processus, nous etudions par fluorescence, a l'aide d'un appareil a flux stoppe, la cinetique d'interaction d'une porphyrine dicarboxylique, la deuteroporphyrine, avec des vesicules lipidiques de phosphatidylcholine. L'etude parallele de l'incorporation de la porphyrine dans les vesicules et de son transfert des vesicules a l'albumine, permet d'acceder, par une analyse theorique exhaustive, a l'ensemble des constantes cinetiques. La constante de vitesse de sortie de la porphyrine des vesicules et celle de son mouvement a travers la bicouche lipidique sont mesurees en fonction de differents parametres: taille des vesicules, temperature, composition de la bicouche, ph. Dans une zone de valeurs physiologiques, le ph a une influence considerable. Son augmentation provoque une acceleration de la sortie et un ralentissement du transfert a travers la bicouche. Ces effets sont relies aux equilibres de protonation des groupes carboxyliques de la porphyrine. Ces effets sont relies aux equilibres de protonation des groupes carboxyliques de la porphyrine. Les constantes de vitesses dependent egalement de l'etat physique de la bicouche qui est modifie par la temperature ou la presence de cholesterol. Le mouvement transmembranaire est exalte a la temperature de transition des lipides. Il est par contre fortement reduit par le cholesterol. Ces effets, notamment ceux lies a un gradient de ph transmembranaire, pourraient etre impliques dans la selectivite de porphyrines pour les tumeurs, leur relocalisation intracellulaire ainsi que dans des etapes de biosynthese de l'heme

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Da, Costa Grégory. "RMN des petites vésicules unilamellaires lipidiques (SUV) : une approche adaptée à l'étude des interactions périphériques membranaires". Rennes 1, 2007. http://www.theses.fr/2007REN1B106.

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Abstract (sommario):

Les SUVs (Small Unilamellar Vesicles),petites vésicules formées d'une seule bicouche lipidique, constituent un modèle membranaire jusqu'à présent relativement peu utilisé en RMN du proton. Nous montrons, à partir de dérivés de porphyrines métallés ou non, diamagnétiques ou paramagnétiques, que la cinétique d'association-dissociation peut permettre d'annuler en moyenne les interactions anisotropes et d'obtenir des signaux fins pour les molécules associées. A partir de l'étude de systèmes SUVs-stérols, nous démontrons que la mobilité intrinsèque des molécules insérées dans la bicouche peut permettre de moyenner efficacement les interactions anisotropes. Ces résultats permettent de rationaliser les conditions de visibilité de molécules en interaction avec des SUVs et de déterminer les conditions nécessaires pour l'étude par RMN de médicaments, peptides et protéines en interaction périphérique avec les SUVs
SUV (Small Unilamellar Vesicles) are constituted of one lipidic bilayer. They have beeb so far only poorly used as model membrane for proton NMR studeis. Based on this work, on porphyrins, free of metallated, diamagnetic of paramgnetic, we show that the kinetic dissociation rate constant is able to cancel the anisotropic interactions, thus allowing the recording of sharp signal even for the molecule bound to the SUV. Using various sterol derivatives, we demonstrated the intinsic mobility of incorporated molecules is able to induce a good averaging of anisotropic interaction. Overall, these results have permit to rationalize the required conditions for recording NMR spectra of drugs, peptides in interaction with SUV

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Henneré, Gaëlle. "Etude des interactions lipides-calcium au sein des émulsions lipidiques nutritives par RMN et modélisation moléculaire". Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA114837.

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Ce travail traite de l'utilisation de la simulation de dynamique moléculaire et de la résonance magnétique nucléaire, deux approches complémentaires dans la caractérisation à l'échelle moléculaire des émulsions lipidiques pour nutrition parentérale. Des modèles de monocouche de phospholides à l'interface de l'eau et de l'huile ont été développés pour simuler les globules lipidiques des émulsions lipidiques de nutrition parentérale : un de composition simple et un second de composition plus élaborée contenant plusieurs types de phospholipides dans la monocouche et plusieurs types de triglycérides dans la phase huileuse. Les propriétés de chacun de ces modèles ont été étudiés (aire molaire, densité, potentiel, paramètre d'ordre des chaînes aliphatiques phospholipides, hydratation,. . . ) et comparer à des modèles de bicouches phospholipidiques hydratées publiées et également simulées par nos soins, dans des conditions de simulation identiques. Dans un second temps, des simulations avec différentes quantités d'ions calcium ajoutées dans la phase aqueuse de notre modèle d'émulsion lipidique ont été mises en oeuvre pour étudier l'influence des ions calcium sur les propriétés des lipides. Les ions calciums interagissent avec les atomes des fonctions carbonyls des phospholipides avec un nombre de coordination de 7 atomes. L'aire molaire des monocouches est abaissée et l'ordre des chaînes aliphatiques est augmentant témoignant d'une augmentation de la rigidité des membranes. La seconde partie de ce travail porte sur l'emploi de la RMN. Les spectres 1H en 1D et 2D, 13C, 31P, 2D DOSY ont été obtenus pour l'émulsion lipidique commerciale. Un traitement par ultracentrifugation a permis de fractionner l'émulsion en plusieurs fractions pour faciliter l'analyse. Ces analyses ont révélées l'hétérogénéité de l'émulsion en terme de types et de tailles de particules : des gouttelettes lipidiques entourées par une monocouche phospholipidiques sont présentes ainsi que des petites vésicules de phospholipides organisées en bicouches. L'ajout des ions calcium a permis de caractériser l'intéraction lipides-calcium. L'ensemble des particules lipidiques interagisse avec les ions calcium mais ce sont les gouttelettes lipidiques qui sont responsables de la déstabilisation de l'émulsion lipidique par agrégation des particules.

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Prigent-Tessier, Anne. "Interactions entre les médiateurs lipidiques et la prolactine dans la différenciation de cellules utérines stromales de rat". Lyon, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAL0111.

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Abstract (sommario):

En réponse à l'implantation du blastocyste pendant la grossesse, les cellules utérines stromales prolifèrent et se différencient pour donner la décidua. Cette décidualisation aboutit à des modifications morphologiques et biochimiques dont la plus marquante est la sécretion de prolactine (PRL) chez la femme ou de protéines « PRL-like » chez d’autres espèces. L’acide arachidonique et ses dérivés oxygénés, en particulier la prostaglandine E2 (PGE2) produite par l’utérus jouent un rôle important dans la décidualisation. Afin de préciser le rôle de ces médiateurs lipidiques dans la différenciation de cellules utérines stromales en culture continue, les cellules UIII, trois aspects principaux ont été développés. Dans un premier temps, la production de PGE2 a été étudiée. Les résultats montrent que les cellules UIII ont conservé la caractéristique des cellules utérines de produire et libérer la PGE2, cette synthèse étant augmentée par l’œstradiol et la prolactine. En présence d’acide arachidonique qui augmente très fortement la libération de PGE2, seule la prolactine est encore capable d’augmenter cette libération, ce qui constitue à notre connaissance la première démonstration in vitro d’un effet de la prolactine sur la synthèse de PGE2 par les cellules utérines de rat. Nous avons montré d’autre part que les cellules UIII expriment de façon constitutive la PLA2-I et la PGHS (PGHS-1 et PGHS-2), enzymes impliquées dans la synthèse de PGE2. L’expression de la PLA2-I et celle de la PGHSD-2 sont augmentées par la prolactine et l’acide arachidonique et au contraire diminuées par la PGE2. La prolactine et l’acide arachidonique n’ont pas d’effet sur l’expression de la PGHS-1. Nous avons enfin étudié la production par les cellules UIII d’un marqueur spécifique de la décidualisation. Nous avons montré que ces cellules produisent une protéine « PRL-like » qui peut être clivée en fragments de 8 et 16 kDa et dont la synthèse est stimulée par l’acide arachidonique
In response to blastocyst implantation during pregnancy, the uterine stromal cells proliferate and differentiate to form the decidual cells. Decidualization leads to numerous cell modifications including morphological and biochemical changes, in particular the secretion of prolactin in humans or of “PRL-like” protein in other animal species. Arachidonic acid and prostaglandins, especially prostaglandin E2 (PGE2), play a major role in the control of uterine cell decidualization. The main objective of this work was to characterize further the role of these lipid mediators in the differenciation of a rat uterine stromal cell line (named UIII) in continuous culture. Three major aspects were considered. We have first studied PGE2 production. Data showed that UIII cells were still able, as uterine cells, to synthetize and release PGE2. Moreover, PGE2 release was stimulated by estradiol and prolactin. In the presence of arachidonic acid which highly stimulated PGE2 release, prolactin was still able to increase it. This is the first demonstration of a prolactin stimulatory effect non PGE2 synthesis in rat uterine cells. UIII cells constitutively expressed both PLA2-I and PGHS (PGHS-1 and PGHS-2) enzymes required for PGE2 production. PLA2-I and PGHS-2 expression were increased by prolactin and arachidonic acid but decreased by PGE2. Prolactin and arachidonic acid did not affect PGHS-1 expression. Finally, we have studied the production of a specific decidual marker by UIII cells. We have shown that UIII cells synthetize a “PRL-like” protein cleaved into two fragments of 8 and 16 kDa, this production being stimulated by arachidonic acid

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Hernando, Vanessa. "Caractérisation des émulsions lipidiques pour nutrition parentérale à l'aide de sondes de fluorescence - Application à l'étude des interactions lipides/calcium". Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA114832.

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Abstract (sommario):

Ce travail traite de l'utilisation des sondes de fluorescence dans la caractérisation à l'échelle moléculaire des émulsions lipidiques pour nutrition parentérale. Les propriétés physico-chimiques des globules lipidiques, telles que la polarité, la fluidité et le potentiel électrique de surface, ont été étudiées à l'aide des sondes de fluorescence. Dans un second temps, la modification des caractéristiques des globules lipidiques a été étudiée en présence d'éléments déstabilisateurs : les ions calcium. La rigidité de l'enveloppe phosphopholipidique du globule, ainsi que le potentiel électrique de surface, ont été augmentés en présence de calcium. La polarité et la fluidité du cœur du globule n'ont pas montré de variations significatives en présence de calcium. Ainsi, les sondes de fluorescence se sont révélées être des outils d'analyse utiles pour étudier les mécanismes de déstabilisation des émulsions lipidiques dans les mélanges nutritionnels
This study deals with the use of fluorescent probes to characterize lipid emulsion for parenteral nutrition at the molecular scale. The physico-chemical properties of lipid droplets, as the polarity, the fluidity and the surface electric potential, were studied with fluorescent probes. Then, the variations of lipid droplets features were studied in the presence of a well-known destabilizing agent of lipid emulsion: the calcium ions. The rigidity of the phospholipids monolayer and the surface electric potential were increased in the presence of calcium ions; whereas the polarity and the fluidity of the triglycerides core did not exhibit significant changes in the presence of calcium ions. Hence, fluorescent probes appeared as useful analytical tools to study the mechanisms of destabilization of lipid emulsions in nutritional mixtures

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Zibouche, Mallik. "Relation structure fonction de l'interaction de l'annexine A2 avec les membranes lipidiques". Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066104.

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Abstract (sommario):

L’Annexine A2 est une protéine fixant le calcium et les phospholipides. Elle est impliquée dans la régulation de nombreux processus cellulaires. Comme toutes les autres Annexines, elle est structurée en deux domaines : le cœur, très conservé, contenant les sites de liaison au Ca2+ et un domaine N-terminal contenant le site de liaison à la S100A10. L’Annexine A2 à été cristallisé, et la structure du cœur a été résolue, cependant la structure du domaine N-terminal n’a pas pu être défini dans ce cristal. Très peu de données existent sur la dynamique du domaine N-terminal et en particulier pendant le processus d’agrégation des membranes lipidiques. Nous avons étudié par fluorescence à l’équilibre et par fluorescence résolue en temps la dynamique du domaine N-terminal lors du processus d’agrégation des membranes induite par le Ca2+ et par les protons H+. Sur la base des résultats obtenus, nous avons proposé un modèle dans lequel l'Annexine A2 s'organiserait différemment en fonction de la concentration relative de calcium et protons. Dans la deuxième partie de ce travail nous avons commencé une étude sur le rôle de l’Anx2 au cours de la différenciation des cellules épithéliales et la formation des jonctions intercellulaires. Pour cela, nous avons mis au point une approche biochimique pour identifier les partenaires protéiques de l’Annexine A2. Nous avons isolé par chromatographie d’affinité puis identifié des candidats potentiellement partenaires de l’Annexine 2. Dans un deuxième temps, des expériences d'immunofluorescence ont été effectuées sur des cellules épithéliales afin de valider l’interaction entre l’Annexine 2 et les différents candidats partenaires identifiés.

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Jobin, Marie-Lise. "Etude du mécanisme d'interaction des peptides vecteurs riches en arginine avec des membranes lipidiques modèles". Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0314/document.

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Abstract (sommario):

Les peptides vecteurs riches en Arginine (Arg) ont la faculté de transporter des molécules à travers les membranes cellulaires, d'une manière récepteur- et énergie indépendante, sans toxicité envers la cellule et présentent ainsi un fort potentiel pour la libération de molécules thérapeutiques ou diagnostiques. La compréhension du mécanisme d'internalisation cellulaire et de l'interaction membranaire de ces peptides vecteurs est donc primordiale pour leur développement pharmaceutique. Dans cette étude, deux peptide svecteurs riches en Arg et dérivés de la pénétratine ont été étudiés : les peptides RW16(RRWRRWWRRWWRRWRR) et RW9 (RRWWRRWRR). Dans un premier temps,l'analyse biophysique complète de l'interaction peptide/lipide (P/L) a été réalisée pour le peptide RW16 et une interaction favorisée en présence de lipides anioniques a été révélée.Dans un second temps, des peptides dérivés de RW9 ont été synthétisés dans lesquels chaque tryptophane a été systématiquement remplacé par une phenylalanine. L'internalisation cellulaire et les interactions P/L de RW9 ont été étudiées, et l'importance de la position et du nombre de tryptophane dans la séquence peptidique a été mise en évidence
Cell-penetrating peptides (CPPs) are able to efficiently transport cargos acrosscell membranes in a receptor- and energy-independent manner, without being cytotoxic to cells and thus present a great potential in drug delivery and diagnosis. The understanding of the cellular internalization and membrane interaction mechanisms is thus fundamental for their pharmaceutical development. In this study, two Arginine-rich CPPs derived from penetratin have been investigated: the peptides RW16 (RRWRRWWRRWWRRWRR) andRW9 (RRWWRRWRR). Firstly, a complete biophysical study of the peptide/lipid (P/L)interactions of RW16 has been accomplished and a preferential interaction for anionic lipids was demonstrated. Secondly, peptides derived from RW9 have been synthesized where tryptophan residues have been systematically replaced by phenylalanine. Cellular internalization and P/L interactions have been characterized, and the importance of the number and position of tryptophan has been highlighted

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Chantemargue, Benjamin. "In silico investigation of xenobiotic interactions with lipid bilayers and ABC membrane transporters, the case of ABCC4/MRP4". Thesis, Limoges, 2018. http://www.theses.fr/2018LIMO0077/document.

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Abstract (sommario):

L’appréhension des mécanismes d’action biologiques des protéines membranaires nécessite de comprendre les interactions des xénobiotiques avec ces protéines et avec les membranes lipidiques. Les méthodes expérimentales sont parfois coûteuses et ne permettent d’obtenir que des informations partielles sur les interactions xénobiotiques-membrane-protéine. La modélisation moléculaire est une sérieuse alternative. Les simulations de dynamique moléculaire et de dynamique biaisées ont ouvert de nombreuses perspectives en permettant de décrire ces interactions moléculaires à l’échelle atomique. Grâce à des simulations de dynamique moléculaire, nous avons été capables de construire un modèle de transporteur humain ABC : ABCC4/MRP4. Cette protéine a été choisie pour sa présence dans le rein, notamment, et son importance clinique. Nous avons évalué l’influence du cholestérol sur cette protéine. L’étude de domaines spécifiques et l’impact d’un polymorphisme a été reliée à l’activité de transport de cette protéine. Nous avons également étudié l’interaction de xénobiotiques avec ce transporteur humain. Le cycle de transport des transporteurs ABC a été examiné afin de comprendre leur fonctionnement. L’incorporation de cholestérol a montré un impact significatif sur la protéine humaine ABCC4/MRP4 et sur les xénobiotiques étudiés. L’importance de domaines constituant la protéine ABCC4/MRP4 ainsi que l’importance de résidus individuels a clairement été prouvée. Nous avons également pu observer des intermédiaires du cycle de transport d’un transporteur ABC conjointement avec des changements structuraux
Understanding the biological mechanisms of action of membrane proteins requires the comprehension of the interactions of xenobiotics with these proteins and with lipid membranes. Experimental methods are often demanding and only partially respond to xenobiotic-membrane-protein interactions. In silico molecular modeling is a serious alternative to tackle these issues. Molecular dynamics (MD) and biased dynamics simulations have opened many perspectives by providing an atomistic description of these intermolecular interactions. Using MD simulations, we built a model of the human ABC ABCC4/MRP4 transporter. We explored the influence of cholesterol on this protein as well as the impact of a polymorphism known to shut down the transport activity of this protein. We also studied the interaction of xenobiotics with this human transporter. The transport cycle of the ABC transporters was investigated in an attempt to better understand how it works.Interactions between lipid membranes and xenobiotics were explored by examining their ability to incorporate lipid membranes. Lipid mixtures with cholesterol showed a significant impact on the human protein ABCC4/MRP4 and on the xenobiotics studied. The importance of regions, domains constituting the ABCC4/MRP4 protein as well as the importance of specific residues has been clearly demonstrated. We also observed intermediates in the transport cycle of an ABC transporter in conjunction with structural changes occurring during this cycle

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Noël, Mathieu. "Étude des interactions entre des peptides cationiques et des membranes modèles par spectroscopie RMN et infrarouge". Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27401/27401.pdf.

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Travier, Laetitia. "Caractérisation des protéines de granules denses de Toxoplasma gondii : étude des interactions protéiques et lipidiques et du rôle des hélices alpha-amphipatiques de GRA2". Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10207.

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Abstract (sommario):

A l’interface avec la cellule hôte, la vacuole parasitophore du parasite intracellulaire Toxoplasma gondii comprend plusieurs systèmes membranaires, dont un réseau de nanotubes formé suite à la sécrétion de la protéine de granules denses GRA2. Mes travaux ont montré, par des approches biochimiques, que les protéines GRA membranaires forment des complexes oligomériques qui pourraient expliquer leur solubilité dans les granules denses et lors de leur sécrétion dans la vacuole. Par des approches moléculaires et cellulaires, j’ai analysé l’importance relative des trois hélices alpha-amphipatiques de GRA2 dans son association post-sécrétoire au réseau de nanotubes, via la liaison potentielle de la protéine à des phosphoinositides, et dans la tubulation du réseau induite par GRA2. Ces travaux ont permis de proposer un modèle d’interaction de GRA2 avec les membranes et de formation des tubules membranaires du réseau de nanotubes
At the interface with the host cell compartment, the parasitophorous vacuole of the intracellular parasite Toxoplasma gondii comprises several membranous systems, including the membranous nanotubular network formed upon secretion of the dense granule protein GRA2. Using biochemical approaches, I have shown that the GRA proteins form oligomeric complexes, which could explain the solubility of these membrane proteins within the dense granules and after secretion into the vacuolar soluble fraction. Using molecular and cellular approaches, I have investigated the involvement of each of the three GRA2 amphipathic alpha-helices in post-secretory membrane association of the protein, likely via association to phosphatidylinositol phosphates, and in the GRA2 induced-formation of the membranous nanotubular network. These studies led us to propose models for the interaction of GRA2 with membranes and for the tubulation of the membranous nanotubular network

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Travier, Laetitia. "CARACTERISATION DES PROTEINES DE GRANULES DENSES DE TOXOPLASMA GONDII :Etude des interactions protéiques et lipidiques et du rôle des hélices alpha-amphipatiques de GRA2". Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00182730.

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Abstract (sommario):

A l'interface avec la cellule hôte, la vacuole parasitophore du parasite intracellulaire Toxoplasma gondii comprend plusieurs systèmes membranaires, dont un réseau de nanotubes formé suite à la sécrétion de la protéine de granules denses GRA2. Mes travaux ont montré, par des approches biochimiques, que les protéines GRA membranaires forment des complexes oligomériques qui pourraient expliquer leur solubilité dans les granules denses et lors de leur sécrétion dans la vacuole. Par des approches moléculaires et cellulaires, j'ai analysé l'importance relative des trois hélices alpha-amphipatiques de GRA2 dans son association post-sécrétoire au réseau de nanotubes, via la liaison potentielle de la protéine à des phosphoinositides, et dans la tubulation du réseau induite par GRA2. Ces travaux ont permis de proposer un modèle d'interaction de GRA2 avec les membranes et de formation des tubules membranaires du réseau de nanotubes.

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Méthot, Mario. "Caractérisation des interactions de la phospholipase A2 gamma cytosolique et de la retinol dehydrogenase 11 avec des membranes lipidiques modèles". Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27099/27099.pdf.

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Méthot, Mario. "Caractérisation des interactions de la phospholipase A₂ gamma cytosolique et de la retinol dehydrogenase 11 avec des membranes lipidiques modèles". Doctoral thesis, Université Laval, 2010. http://hdl.handle.net/20.500.11794/22111.

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Abstract (sommario):

L'épithélium pigmentaire rétinien (EPR) est constitué d'une monocouche de cellules tapissant le fond de l'oeil et est localisée de façon apicale par rapport à la rétine neurale. Outre ses fonctions au niveau du cycle visuel, PEPR permet aussi la phagocytose des segments externes des bâtonnets (SEB) et la production de phagosomes. L'EPR digère ces phagosomes à l'aide d'enzymes telles les phospholipases A₂ (PLA₂) et recycle certaines de ses composantes tels les acides gras polyinsaturés (AGPI). Fait notable, plus de 60% des acides gras des phospholipides des SEB sont polyinsaturés. Ces membranes sont donc très susceptibles à l'oxydation. Il a déjà été démontré dans notre laboratoire que PEPR exprime une PLA₂ gamma cytosolique (cPLA₂ gamma). La spécificité et l'activité constitutive de cette PLA₂ suggèrent qu'elle pourrait participer au recyclage des AGPI. Les objectifs poursuivis dans cette partie de la thèse étaient de surexprimer, de purifier la cPLA₂ gamma et de caractériser ses propriétés enzymatiques et de liaison avec des modèles membranaires. Au niveau des interactions membranaires, nous avons d'une part démontré que la cPLA2-gamma recombinante était active, hydrolysant le L-DPPC en monocouche ainsi que le PAPC en vésicules (résultats non-montrés). Il s'agit selon nous de la première fois où une cPLA2-gamma recombinante issue d'un système prokaryote, dépourvue des modifications postraductionnelles associées à celle produite à partir du système eukaryote, notamment la farnésylation de son extrémité C-terminale et de nombreux sites potentiels de palmitoylation et d'un site de myristoylation (Tucker et al., 2005), était démontrée active. La vision chez les vertébrés commence avec l'absorption de lumière par les pigments visuels dans les cellules des photorécepteurs. Les pigments visuels, ou opsines, sont des récepteurs à sept hélices transmembranaires couplés aux protéines G localisés dans la membrane des disques des segments externes des bâtonnets et des cônes. Dans l'obscurité, le chromophore sensible à la lumière, le 11 cis retinal, est lié de manière covalente à l'opsine via un lien de base de Schiff à un résidu de lysine spécifique localisé au centre de la septième hélice alpha transmembranaire. La stimulation lumineuse a pour résultat Pisomérisation du 11-cis rétinal en tout-trans rétinal, ce qui cause un changement dans la conformation de la rhodopsine. La métarhodopsine II photoactivée résultante réagit avec la protéine G, appelée transducine, et déclenche la cascade de phototransduction qui mène à u l'hyperpolarisation des photorécepteurs et, finalement, à l'inhibition du relargage de neurotransmetteur au niveau de la terminaison synaptique. Après isomérisation du 11-cis-rétinal à la configuration tout-trans, la base de Schiff est hydrolysée et le chromophore photolyse se détache de l'opsine. Le tout-trans rétinal est alors réduit en tout-trans rétinol par une rétinol dehydrogenase (RDH) localisée dans la membrane discale des segments externes des photorécepteurs (Blaner et al, 1980; Nicotra et Livrea, 1982; Ishiguro et al, 1991; Palczewski et al, 1994). Les enzymes spécifiques responsables de cette réaction sont la RDH8 et la RDH 12 (Molday et al., 2009; Rattner et al., 2000; Maeda et al., 2006, Maeda et al. 2009). Six RDHs distinctes exprimées dans les photorécepteurs ont été récemment clonées. Leurs fonctions, in vivo, demeurent inconnues, mais elles ont toutes démontré leur capacité à réduire le tout-trans rétinal in vitro (Kasus-Jacobi et al. 2006). Plusieurs évidences suggèrent que cette réduction du tout-trans rétinal dans les cellules des photorécepteurs est cruciale pour le maintien du caractère fonctionnel et de l'intégrité structurale de la rétine. Cette réaction est la première étape d'une voie métabolique appelée le cycle visuel, lequel est essentiel pour une phototransduction soutenue. Cette voie intervient au niveau des photorécepteurs et de l'épithélium de pigment rétinien (EPR) et permet de recycler le tout-trans rétinal en 11-cis rétinal. Quand le tout-trans rétinol issu de la réduction du tout-trans rétinal est produit dans les photorécepteurs, il est transporté dans PEPR où il est estérifié par la lécithine rétinol acyl transferase (LRAT) et est emmagasiné sous forme de tout-trans rétinyl ester. Le tout-trans-rétinol peut aussi être acheminé à PEPR par la vascularisation choroïdienne, entrant dans PEPR via un processus récepteur-dépendant impliquant un complexe de protéine/transthyretin - protéine sérique liant le rétinol (SRBP) (Malpeli et al., 1996). Les rétinyl esters emmagasinés dans PEPR constituent le substrat pour Pisomérohydrolase (IMH), aussi appelée RPE65, une enzyme dont le rôle proposé serait de catalyser l'hydrolyse concertée du tout-trans rétinyl ester et l'isomérisation en 11-cis rétinol. L'oxydation du 11 cis-rétinol en 11-cis rétinal par la 11 cis rétinol dehydrogenase (RDH5) et/ou la RDH11 dans PEPR complète le cycle visuel. Le 11-cis rétinal est ensuite réacheminé vers les photorécepteurs où il se combine avec l'opsine pour régénérer la rhodopsine photosensible. La première étape du cycle visuel est importante parce qu'elle produit du tout-trans rétinol, utilisé pour approvisionner PEPR en Ill rétinyl ester. U ne s'agit cependant pas de Punique source de tout-trans-rétinol puisque celui en circulation dans l'organisme peut également être utilisé de façon alternative. À ce jour, on connaît encore peu de choses sur ces enzymes. Il est connu que des mutations de la RDH5 sont associées avec la maladie récessive rare fundus albipunctatus, alors que des mutations de la RDH 12 causent l'amaurose congénitale de Leber. Cependant le rôle physiologique exact de plusieurs autres isozymes de la RDH et de leur implication possible dans des pathologies de l'oeil demeurent toujours inconnus jusqu'à maintenant. L'objectif de ces travaux consistait à surexprimer et purifier la RDH 11 et une forme tronquée (N-delRDHll) pour ensuite mesurer ses interactions membranaires et, finalement, déterminer sa structure tridimensionnelle. Lors de cette étude, nous avons obtenu deux versions de la RDH-11, soit une version complète comportant les 318 acides aminés, ainsi qu'une version tronquée comportant une deletion des 26 premiers acides aminés en N-terminal que l'on appelera N-delRDHll tout au long de cette thèse. La version N-delRDHl 1 fut produite par génie moléculaire en raison du très faible niveau d'expression et de solubilité de la version complète de la RDH-11. Les meilleurs essais de purification ont produit une N-delRDHll d'une pureté supérieure à 95% et d'une concentration d'environ 1 mg/ml, ce qui nous a permis de tenter la cristallogénèse de cette protéine, malheureusement sans succès. Nous avons de plus démontré que la N-delRDH 11 surexprimée dans un système prokaryote était active, convertissant rapidement le tout-trans rétinal en rétinol. Or, il s'agit à notre connaissance de la première fois qu'une activité était démontrée pour une protéine issue d'un tel système d'expression. Les mesures effectuées en pression de surface ont permis d'établir comment la présence du segment N-terminal, sans être le seul élément nécessaire à la liaison membranaire, venait néanmoins accélérer grandement la cinétique de mobilisation de la protéine du coeur de phase jusqu'à l'interface. Cependant, ce segment N-terminal n'aurait pas d'effet significatif sur la pression d'insertion maximale (PIM) sous une monocouche de DOPE. Par ailleurs, les mesures de PIM avec les lipides comportant deux chaînes grasses 18:1 nous ont également permis de constater des différences significatives entre les différentes têtes polaires des phospholipides testés.
Les PIM les plus élevées ont été obtenues avec le DOPE (~ 44 mN/m) et les plus faibles avec le DOPC (~ 25 mN/m). Quant aux mesures faites en spectroscopic PM-IRRAS, nous avons d'une part confirmé que la N-delRDHll ainsi que la RDH 11 ont une structure secondaire à l'interface air-eau composée d'une proportion importante d'hélices-a, en accord avec les données que nous avions obtenues en solution par dichroïsme circulaire et spectroscopie infrarouge. Le maintien de la structure secondaire de la N-delRDHll à l'interface air-eau démontre également que l'intégrité de la protéine est préservée dans cet environnement. Ces mesures en PM-IRRAS ont de plus révélé un possible changement conformationnel de la N-delRDHll suite à la liaison de son substrat, le tout-trans rétinal, en plus de démontrer que la composition lipidique de la monocouche pouvait avoir un effet direct sur la stabilisation des hélices-a de la protéine.

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Narcy, Fanny. "Life strategy of Oithona similis and role in trophic interactions in an arctic coastal ecosystem". Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066315.

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Abstract (sommario):

Les petits copépodes (L ≤1 mm) sont sous-estimés en termes d’abondance et de biomasse, ce qui a des répercussions potentielles sur les estimations de production des écosystèmes. Afin de mieux décrire l’importance des petits copépodes dans l’écosystème pélagique arctique, nous avons étudié Oithona similis (Cyclopoida). Sa population et son contenu lipidique ont été suivis sur le terrain du printemps à la fin de l’été en 2006 et 2007, en plus d’une approche expérimentale, dans le Kongsfjorden, un fjord sur la côte ouest du Spitsberg (79°N). O. Similis présente des spécialisations typiques du zooplancton arctique, et plus largement des régions ayant un court apport de production primaire. L’accumulation de lipides sous forme de cirres, molécules très énergétiques, est traditionnellement liée à un régime herbivore, mais il a été observé chez l’omnivore O. Similis qui utilise cette réserve d’énergie pour sa reproduction. Nos résultats confirment la préférence d’O. Similis pour les ciliés, parmi lesquels des bactérivores, et donc son utilisation efficace du réseau microbien comme source de carbone. L’impact quantitatif d’O. Similis et autres petits copépodes est intimement lié à l’état trophique de l’écosystème et à l’importance de grand copépodes Calanoides, qui sont en diapause pendant une partie de l’année. Pour conclure, la diversité des liens trophiques d’O. Similis ajoute de la complexité à la structure du réseau trophique du Kongsfjorden, ce qui peut avoir des conséquences pour la circulation du carbone dans cet écosystème pélagique. Dans ce sens, la flexibilité et l’ubiquité d’O. Similis pourrait jouer un rôle de régulation dans l’écosystème Arctique en changement.

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Saadallah, Imene. "Étude des interactions et de l’orientation d’un peptide cationique dans différents systèmes membranaires biomimétiques". Amiens, 2012. http://www.theses.fr/2012AMIE0105.

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Abstract (sommario):

Ces travaux de thèse s’inscrivent dans la thématique de recherche concernant l’étude des interactions entre des peptides membranaires et des bicouches lipidiques modèles. Un peptide cationique (K2LA12) composé d’une longue partie hydrophobe a été synthétisé afin de mimer un segment transmembranaire de protéines. Les interactions de ce peptide avec des modèles membranaires ont été étudiées par différentes techniques physico-chimiques telles que la RMN des solides, la diffusion de la lumière ou le dichroïsme circulaire. Différentes compositions en phospholipides ont été choisies afin de mettre en évidence l’influence de l’épaisseur de la région hydrophobe et de la charge globale des bicouches lipidiques sur la conformation, les interactions et l’orientation du peptide. La première partie de ces travaux consacrée aux études par dichroïsme circulairea montré que le peptide adoptait majoritairement une structure en hélice α dans le TFE ou le méthanol mais également au sein des bicouches lipidiques. La seconde partie du mémoire présente les résultats des expériences de RMN du deutérium et montre que ce peptide augmente l’ordre des bicouches lipidiques zwitterioniques comme le DMPC et très faiblement celui de bicouches de PC/PG. Enfin, les expériences de diffusion de la lumière ont montré que la taille des liposomes utilisés pour construire notre modèle de bicouches lipidiques supportées était dépendante du nombre de cycles de sonication et de la proportion en peptide introduite. Les études par RMN des solides du deutérium et de l’azote-15 en rotation à l’angle magique pour deux modèles de bicouches lipidiques supportées et orientées ont montré un bon alignement des bicouches lipidiques mais aucune orientation particulière de ce peptide
This is in line with the research topic concerning the studies of interactions between peptides and membrane lipid models. A cationic peptide (K2LA12) composed of a long hydrophobic part has been synthesized to mimic a transmembrane segment of membrane proteins. Interactions of the peptide with model membranes were investigated through several physicochemical tools such as Solid-State NMR, light scattering or circular dichroism. Various compositions of phospholipids were selected to highlight the influence of the thickness and the charges of lipid bilayers on conformation, interactions and orientation of the peptide. The first section of this work is dedicated to circular dichroism experiments and revealed that the peptide adopted a predominantly α-helical structure in TFE or methanol and also in lipid bilayers. The second part of this work delt with the results of 2H NMR experiments and demonstrated that the peptide increased the order parameter of zwitterionic lipid (DMPC) and had no effect on PC/PG bilayers. Lastly, light scattering studies have demonstrated that the size of vesicles used to build supported lipid bilayers was dependent on sonication cycles or the peptides ratio. The alignment of lipids and the orientation of the peptide were investigated by 2H and15N SS-NMR experiments

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Lafontaine, Alexandre Céline. "Elaboration de monocouches lipidiques modèles de la membrane plasmique d’Escherichia coli : Etude des interactions entre la protéine FtsZ et les monocouches modèles". Rouen, 2006. http://www.theses.fr/2006ROUES039.

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Abstract (sommario):

L’assemblage de la protéine FtsZ au niveau de la membrane plasmique est l’une des premières étapes de la division des bactéries. La nature exacte du site de division n’est pas établie. Pour étudier l’influence des lipides membranaires sur la localisation de FtsZ, nous avons élaboré un modèle du feuillet interne de la membrane plasmique d’E. Coli. Un système à 2 lipides (dilauryl-phosphatidylethanolamine (DLPE) et dipalmitoyl-phosphatidylglycerol (DPPG)) et un système à 3 lipides (DLPE, DPPG et cardiolipine (CL)) ont été élaborés avec la technique de Langmuir. Ces systèmes présentent des domaines lipidiques stables dans le temps comme observés en microscopie à l’angle de Brewster et en microscopie à force atomique. Dans le système à 2 lipides, FtsZ s’assemble à l’interface entre le DLPE et les domaines de DPPG et modifie l’organisation de la monocouche. Dans le système à 3 lipides, FtsZ s’assemble préférentiellement sous les domaines de CL
Assembly of the protein FtsZ at the cytoplasmic membrane is one of the earliest steps in the division of bacteria such as E. Coli. What constitutes the site at which FtsZ acts is less clear. To investigate the influence of the membrane lipids on FtsZ localization and assembly, we have elaborated a model mimicking the inner leaflet of the bacterial plasmic membrane. A 2-lipid system constituted of dilauryl-phosphatidylethanolamine (DLPE) and dipalmitoyl-phosphatidylglycerol (DPPG) and a 3-lipid system constituted of DLPE, DPPG and cardiolipin (CL) were elaborated with the Langmuir technique. Using Brewster Angle Microscopy and Atomic Force Microscopy, we found that these systems presented time stable lipid domains. In the 2-lipid system, FtsZ was found to assemble at the interface between DLPE and DPPG domains, thus modifying the monolayer organisation. In the 3-lipid system, FtsZ was found to assemble preferentially under CL domains

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Allain, Vanessa. "Bicouches lipidiques modèles pour l'étude des interactions de substances exogènes avec les membranes biologiques : exemple d'un principe actif squalénisé, le ddC-SQ". Thesis, Paris 11, 2011. http://www.theses.fr/2011PA114843.

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Abstract (sommario):

Les principes actifs, dans leur chemin vers leur cible thérapeutique, rencontrent une ou plusieurs membranes biologiques (plasmique, intracellulaire). Les interactions entre un principe actif et ces membranes sont importantes : d’une part les propriétés pharmacocinétiques de la molécule active (transport, distribution, accumulation) en dépendent, d’autre part le principe actif peut modifier les propriétés structurales des membranes. L’étude de ces interactions est rendue difficile par la complexité des membranes en termes de composition (lipidique et protéique) et de structure (hétérogénéité de l’organisation). Par conséquent, l’utilisation de systèmes modèles simplifiés est nécessaire. Au cours de ce travail de thèse nous avons cherché à réaliser des bicouches lipidiques modèles dont les caractéristiques se rapprochaient de celles des membranes biologiques en complexifiant progressivement leur composition lipidique. Nous avons ensuite étudié l’interaction d’une molécule anti-VIH squalénisée, le ddC-SQ, avec nos modèles de membrane.Un des rôles essentiels des membranes biologiques étant de séparer deux milieux aqueux de composition ionique différente, nous avons étudié dans un premier temps l’influence de la nature du milieu d’hydratation sur les propriétés thermiques et structurales des bicouches lipidiques. A pH physiologique, nous avons mis en évidence que seuls les ions divalents (à faibles concentrations) induisaient de profondes modifications structurales en provoquant la formation de vésicules unilamellaires dans les systèmes simples. Une seconde partie de nos travaux a consisté à étudier l’interaction d’un antiviral squalénisé, le ddC-squalène (ddC-SQ), avec nos différentes bicouches modèles. Cet analogue nucléosidique a été associé de manière covalente à une chaîne de squalène afin d’améliorer ses propriétés pharmacocinétiques. Cette squalénisation confère à la molécule la capacité de s’auto-assembler en nanoparticules présentant une structure cubique bicontinue. Les résultats obtenus ont révélé que le principe actif squalénisé interagissait fortement avec les membranes à l’inverse de la molécule native. L’organisation structurale des systèmes modèles est profondément modifiée par l’insertion du ddC-SQ, ce qui pourrait influer sur l’activité du composé
Drugs must cross one or more biological membranes (plasma membrane, intracellular membrane) to reach their intracellular target. Interactions between drug and membranes play a significant role in the pharmacokinetic properties of drug such as transport, distribution, accumulation. Moreover, drugs may alter membrane properties. The complexity of the composition (protein and lipid) and the structural properties (heterogeneity) of membranes leads to a difficult investigation of these interactions. Consequently, use of simplified model membranes is needed. In this work, model lipid bilayer systems in which the lipid organization mimics the arrangement of lipids in natural membrane have been developed. In this way, the complexity of lipid composition mixtures has been progressively increased. The primary function of membrane is to physically separate aqueous compartments from their surroundings. The intracellular and extracellular fluids differ in ionic composition. This study firstly consists to estimate the influence of aqueous medium nature on the thermodynamic and structural properties of these model membranes.In physiological conditions (pH 7.4, ionic strength 150 mM), the most significant change was obtained in the presence of divalent ions. Markedly change in lipid organization was observed and the formation of unilamellar vesicles has been evidenced (at low concentrations) in simple model bilayers. Interactions of an antiretroviral nucleoside analogue, the SQddC, with lipid systems constitute the second part of our work. Squalene has been covalently coupled to ddC, in order to improve its therapeutic index. Squalenoylation leads to amphiphilic prodrugs which self-organize as nanoparticles. ddC weakly interacts with lipid membranes while SQddC-SQ can insert into membranes between hydrophobic alkyl chains and induce disruption of lipid organization. Consequently, the efficacy and/or toxicity of this drug could change

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Monnier, Sylvain. "Étude physique de nanoassemblages biologiques de géométrie cylindrique : Effets de pression et couplage mécano-chimique sur des microtubules et des tubes de membrane". Montpellier 2, 2009. http://www.theses.fr/2009MON20194.

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Abstract (sommario):

Les microtubules sont des filaments du cytosquelette présents dans une grande majorité de types cellulaires. Ils sont impliqués dans des processus fondamentaux tels que la mitose ou le trafic cellulaire. Ce sont des cylindres dynamiques résultant de l'auto-assemblage hors équilibre thermodynamique de dimères de tubuline. Nous avons analysé par des méthodes spectroscopiques l'effet de la pression hydrostatique sur la stabilité et l'état d'agrégation de la tubuline, ainsi que sur la formation et la stabilité des microtubules. Nous avons pu mettre en évidence que la pression agit à différentes échelles spatiales et temporelles. Elle peut dissocier les oligomères ou les dimères de tubuline en fonction de leur concentration en solution. La pression influence la dynamique d' assemblage et peut induire le désassemblage des microtubules. Les cinétiques de réaction permettent de comprendre les différents effets de la pression sur ces assemblages protéiques complexes. Les membranes biologiques forment souvent des tubes intra et extra cellulaires et participent activement au trafic cytoplasmique. Par une approche théorique, nous étudions les propriétés élastiques et la stabilité de tubes lipidiques sous des contraintes de force et de pression. Nous montrons qu'il existe un domaine de force et de pression dans lequel le tube est stable. Ce domaine est borné par deux types d'instabilités, en compression et en traction, le second s'apparentant à des instabilités dites de « perlage ». Cette description théorique nous permet aussi de modéliser l'effet de l'adsorption de protéines sur le tube. La proximité des instabilités induit des effet résonnants la désorption collective des protéines. Nous montrons aussi que des interactions protéine-protéine à longue portée sont médiées par le champ des contraintes de la membrane du tube, ce qui contribue au processus de nucléation de complexe de protéines à cette surface
Microtubules are major constituents of cell cytoskeleton, they are highly dynamic cylindrical structures resulting of tubulin dimer self-assembly. They play fundamental role in cellular processes such as mitosis or cell trafficking. Using spectroscopy methods we studied the stability and aggregation properties of tubulin dimers and microtubules under hydrostatic pressure constraint. We show that pressure can dissociate tubulin oligomers or dimers in a concentration dependent manner. Hydrostatic pressure modifies microtubule polymerization properties and induces depolymerization. The study of tubulin reaction kinetics provides further understandings of the effect of hydrostatic pressure on this complex protein assembly. Biological membranes can form intra- and extra-cellular tubes which play fundamental roles in cytoplasmic trafficking. Using a theoretical approach, we studied the mechanical properties of tubular lipid membrane (TLM) under force and pressure difference constraints. We show the existence of a stability domain of the TLM whose boundaries define two kinds of instabilities. The first instability appears under a compressive force, while the second under a stretching force. For higher streching forces, radial fluctuations lead to tube shape with similarities with the “pearling” instability. This theoretical framework allows us to study protein adsorption and protein-protein interactions on a TLM. Instabilities induce a resonant behavior of the tube leading to global desorption of the adsorbed proteins. We also show long range protein-protein coupling mediated by the stress field in the tube membrane. This behavior can describe the process of protein cluster nucleation on a tubular membrane

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Grauby-Heywang, Christine. "Etude des interactions d'anthracyclines avec des monocouches et bicouches lipidiques planes par mesures de pression de surface et diffusion raman exaltee de surface (sers)". Paris 6, 1998. http://www.theses.fr/1998PA066164.

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Abstract (sommario):

Nous avons etudie l'interaction d'antibiotiques (des anthracyclines cationiques d'hydrophobicite croissante : adriamycine, pirarubicine, daunorubicine, idarubicine) avec des mono et bicouches planes de phospholipides zwitterioniques et anioniques. Des mesures en pression de surface nous ont d'abord permis de determiner la cinetique d'adsorption des anthracyclines dans des monocouches de lipides et leurs pourcentages maintenus a l'interface air-eau : la presence de phospholipides zwitterioniques favorise l'adsorption des anthracyclines a l'interface, le pourcentage augmentant avec l'hydrophobicite de la molecule. En presence de phospholipides anioniques, les pourcentages d'adriamycine et daunorubicine augmentent du fait d'interactions electrostatiques, mais ils sont peu augmentes pour la pirarubicine et meme inferieurs pour l'idarubicine : ces molecules seraient adsorbees sur les tetes polaires des lipides formant un ecran empechant les autres molecules de penetrer dans la monocouche. Puis ces monocouches d'anthracycline/lipide ont ete transferees par la methode de langmuir-blodgett sur des supports recouverts d'une couche d'argent (20 nm). Les mono et bicouches planes obtenues ont ete observees en diffusion raman exaltee de surface (dres). La presence de l'argent amplifie le signal raman des molecules par un phenomene chimique et electrique, sur une distance de quelques nanometres. On a ainsi precise l'orientation des anthracyclines sur l'argent, et donc dans les bicouches, confirmant par exemple l'hypothese de l'ecran forme par la pirarubicine et l'idarubicine adsorbees sur les tetes anioniques des lipides ; etudie la diffusion passive de la pirarubicine a travers des bicouches preformees symetriques et asymetriques de lipides, mises en contact avec une solution aqueuse de l'anthracycline. Cette diffusion depend de la concentration de la solution et de la presence eventuelle de lipides anioniques dans la monocouche en contact avec la solution.

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Meskini, Nadia. "Modulation de la phosphodiesterase des nucléotides cycliques au cours de l'activation lymphocytaire précoce et du vieillissement : Rôle des interactions cellulaires et implications des médiateurs lipidiques". Lyon, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAL0045.

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Abstract (sommario):

La stimulation des cellules mononucléées humaines du sang périphérique par une lectine mitogénique (Con A) induit une augmentation précoce (10 min) et substantielle de'activité phosphodiestérase des nucléotides cycliques (POE) pour des doses de Con A qui induisent une réponse proliférative maximale. La stimulation d'activité POE affecte exclusivement la population lymphocytaire. Cette hausse peut être induite par un anticorps monoclonal anti-CD3 mais pas par une lectine non mitogénique. Elle peut être partiellement induite par un analogue synthétique de diacylglycérol, ce qui suggère que la voie PLC/IP3/PKC pourrait être impliquée. / Le fractionnement par HPLC des isoformes de POE lymphocytaires montre que la hausse de l'activité POE induite par la Con A est due à l'activation sélective de l'isoforme AMPc-spécifique, GMPc-inhibable (POE III). Parallèlement, l'activation mitogénique des cellules mononucléées stimule le métabolisme de l'acide arachidonique (AA), principalement la voie lipoxygénasique. La hausse du taux des HETEs observée sous Con A indique que l'oxygénation de l'AA se fait vraisemblablement dans les cellules accessoires et plaquettes. Dans un modèle d'immunodéficience non pathologique, le vieillissement, nous avons montré que l'activité POE des cellules mononucléées est fortement diminuée. Le métabolisme oxygéné basal de l'AA est augmenté alors que celui induit par la Con A est significativement diminué. En outre, l'activité glutathion peroxydase, impliquée dans la réduction des hydroperoxydes lipidiques est diminuée
The mitogenic (Con A) activation of peripheral blood mononuclear cells induced an early (10 min ) and substantial increase of cyclic nucleotide phosphodiesterase activity for Con A doses which induced a maximal proliferative response. POE activation only affected the lymphocyte population. It could be induced by antiCD3 monoclonal antibody but not by non-mitogenic lectins. It could be partly induced by a synthetic diacylglycerol which suggests that the PLC/IP3/PKC pathway might be involved. HPLC fractionation of lymphocyte POE isoforms showed that the Con A-induced increase of POE activi ty was due to the selective activation of the cAMP-specific, cGMP-inhibited POE isoform (POE III). In parallel, the mitogenic activation of mononuclear cells increased arachidonic acid (AA) metabolism, especially the lipoxygenase pathway. The increased HETE level observed upon Con A stimulation is very likely to be due to AA oxygenation by accessory cells and platelets. During ageing, a non pathological model of immunodeficiency, a lowered POE activity was observed in mononuclear cells. The basal oxygenated AA metabolism was increased whereas that induced by Con A was significantly decreased. Moreover, glutathione peroxidase involved in the reduction of lipidhydroperoxides proved to be lowered

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Mamode, Cassim Adiilah. "Role of the most abundant plant sphingolipids, Glycosyl Inositol Phosphoryl Ceramides GIPCs, in membrane structure and host/pathogen interactions". Thesis, Bordeaux, 2019. http://www.theses.fr/2019BORD0413.

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Abstract (sommario):

Les Glycosyl-Inositol Phosphoryl Céramides (GIPCs) sont les sphingolipides majeurs de la biosphère. Ils représentent jusqu’à 40%mol des membranes plasmiques (MP) des plantes et des champignons. Les GIPCs sont cependant restés presque totalement ignorés depuis leur découverte il y a plus de 50 ans. Aucune donnée n’est disponible sur leurs rôles dans la structuration des membranes biologiques, leur organisation en nanodomaines membranaires et leurs interactions avec les autres lipides et les protéines. De nombreuses questions à propos des GIPCs de plantes restent encore sans réponse, telles que la structure chimique exacte de la tête polaire dont le nombre de sucres ; l’influence de ces molécules sur l’épaisseur de la membrane ou encore sur la structuration des nanodomaines ; et enfin l’implication des GIPC dans les relations hôte-pathogène chez les plantes. Le but de ce projet est de purifier et caractériser les différentes classes de GIPCs de plantes, afin d’étudier leurs rôles structurants avec les phytostérols et les phospholipides par des méthodes de biophysique et de biochimie structurale. Ce projet multidisciplinaire permettra l’émergence d’une nouvelle thématique et procurera une base de données indispensable pour comprendre la structure des MP végétales et entre autres, leurs rôles dans la réponse contre les pathogènes
Glycosyl Inositol Phosphoryl Ceramides (GIPCs) are the major sphingolipids of the biosphere. They account for up to 40 mol% of the plasma membranes (PM) of plants and fungi. Since their discovery over 50 years ago, GIPCs remained however almost completely ignored. No data are available on their roles in the structure of biological membranes, on their organization in membrane nanodomains and their interactions with other lipids and proteins. Many questions about plant GIPCs remain unanswered, such as the exact chemical structure of the polar as well as the number sugars grafted; their influence on the thickness of the membrane or on the structure of nanodomains; and also their involvement in host-pathogen interactions in plants. The purpose of this project is to purify and characterize the different classes of plant GIPCs to study their structural roles with phytosterols and phospholipids by biophysical and structural biochemistry methods. This multidisciplinary project will enable the emergence of a new theme and will provide an essential database for understanding the structure of plant PM and among others, their roles in the response against pathogens

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Kemel, Kamilia. "Mécanismes de passage transcutané : étude des interactions nanoparticules / peau". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS075.

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Abstract (sommario):

De nombreux systèmes nanoparticulaires ont été développés pour modifier la délivrance de molécules par la voie cutanée. Dans ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés aux nanoparticules lipidiques type Janus (JNP), une forme galénique innovante caractérisée par la combinaison de deux compartiments, de polarité chimique opposée, un compartiment aqueux accolé à un compartiment lipidique. L’objectif principal a été la caractérisation des JNP. La spectroscopie ATR-FTIR a permis de mettre au point un descripteur IR permettant de suivre la stabilité physique des JNP à l’air libre et en fonction du temps. Le même descripteur a permis de suivre leur devenir à la surface de la peau, et de constater une pénétration significative à partir de 3 heures d’application. Nous avons prouvé que l’AFM-IR est une technique prometteuse pour étudier la nanostructure de la peau. De plus, elle a permis de montrer qu’après 24 heures d’application, les JNP se sont accumulées dans les premières couches du SC avec un gradient dans les couches plus profondes du SC. En revanche, il n’a pas été possible de déterminer si elles ont pénétré à l’état intact ou dégradé. Les JNP semblent avoir une influence sur la pénétration cutanée de l’acide hyaluronique, elles ont permis une augmentation significative de son flux de pénétration. La caractérisation de la phase lipophile des JNP par différentes techniques (LC-MS, DLS, Cryo-TEM, diffraction des rayons X…) a permis de mieux comprendre leur instabilité aux températures élevées (32°C - 43°C)
Many nanocarriers have been developed to improve the delivery of molecules into the skin. In this PhD thesis, we are interested in lipid-based Janus nanoparticles (JNP), an innovative galenic form characterized by the combination of two compartments of opposite chemical polarity, an aqueous compartment associated to a lipid compartment. The main aim was the characterization of JNP. ATR-FTIR spectroscopy allowed to identify an infrared descriptor to follow the physical stability of JNP in open air and over time. The same descriptor allowed to follow their behavior on the surface of the skin, and to note a significant penetration from 3 hours of application. AFM-IR has been shown to be a promising technique for studying the nanostructure of the human skin. In addition, it has shown that after 24 hours of application, JNP were accumulated in the first layers of the SC with a gradient in the deeper layers of the SC. However, it was not possible to conclude if they have penetrated in the intact or degraded form. JNP seem to have an influence on the cutaneous penetration of the hyaluronic acid, they allowed a significant increase of its penetration flux. The characterization of the lipophilic phase of JNP by different techniques (LC-MS, DLS, Cryo-TEM, X-ray diffraction...) allowed to better understand their instability at high temperatures (32°C - 43°C)

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Furlan, Aurélien. "Interactions entre les tannins et les lipides : impact possible sur le goût du vin". Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01053813.

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Abstract (sommario):

Lors de la dégustation d'un vin, les tannins sont responsables de deux propriétés gustatives, l'amertume et l'astringence, respectivement dues à des associations avec les protéines salivaires et les récepteurs au goût amer. Néanmoins, leurs intensités perçues en bouche vont dépendre de multiples facteurs, notamment la présence de molécules externes aux complexes tannin-protéine tel que les lipides, qu'ils soient situés au niveau des membranes buccales ou issus de l'alimentation. L'objectif de cette thèse a ainsi été d'examiner l'impact des lipides sur ces sensations organoleptiques. Pour ce faire, cette étude, réalisée principalement par RMN, s'est intéressée aux interactions tannin-lipide sur des modèles de membranes buccales et d'émulsions de gouttelettes lipidiques. Nous avons pu alors étudier l'interaction tannin-lipide en termes de localisation, d'affinité et de dynamique. Nos résultats montrent dans un premier temps une localisation du tannin à l'interface de tous les modèles utilisés. En outre, l'insertion de tannins au niveau des vésicules multilamellaires, modèle utilisé pour mimer les membranes buccales, entraîne une fluidification de ce système lipidique. Il a été montré que cet effet fluidifiant dépend de la structure du tannin, de la présence d'éthanol et de la teneur en cholestérol du système lipidique. Enfin, un protocole permettant d'obtenir les constantes d'associations tannin-lipide par RMN a été établi. Ces dernières se sont révélées du même ordre de grandeur que celles relatives aux interactions tannin-protéine salivaire. Ces résultats montrent que les lipides auraient une influence d'une part sur l'astringence via une compétition entre les interactions tannin-lipide et les interactions tannin-protéines salivaires et d'autre part sur l'amertume en perturbant la dynamique de la membrane, ce qui pourrait induire une perturbation des récepteurs gustatifs.

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Filali, Samira. "Interactions entre cellules et facteurs solubles dans les maladies articulaires chroniques : compréhension et ciblage thérapeutique". Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1294.

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Abstract (sommario):

Les synoviocytes jouent un rôle crucial dans la pathogénèse des maladies articulaires chroniques, et particulièrement dans la phase de destruction ostéoarticulaire en devenant résistants à l’apoptose. Une première étude a mise en évidence une efficacité antiproliférative du cadmium minéral sur ces synoviocytes. Une preuve de concept d’un nouveau produit thérapeutique intra-articulaire à base de cadmium a été élaborée. Cette préparation pharmaceutique innovante, développée pour éviter la dissémination du cadmium minéral dans l’organisme, contenait des nanoparticules à base de cadmium, administrable sous forme liquide à température ambiante et se gélifiait à la température corporelle, en formant des micelles contenant des nanoparticules, ne traversant ainsi pas la cavité synoviale. Initialement, la reproductibilité de l’effet antiprolifératif du cadmium entre la forme minérale et les nanoparticules a été vérifiée dans un modèle in vitro de synoviocytes humains atteints de polyarthrites rhumatoïdes. Une captation différente des nanoparticules selon l’environnement inflammatoire ou pathologique des synoviocytes a été ensuite expliquée par la modification accrue de leurs morphologies. Similairement, l’effet de l’inflammation sur les propriétés physiques des vésicules, sécrétées par les synoviocytes, ont consolidé le choix des caractéristiques de la formulation. Les essais sur des modèles d’arthrite chez le rat ont permis de démontrer l’efficacité de cette nouvelle préparation originale, facilement injectable en intra-articulaire, en réduisant les scores cliniques avec une unique injection. Cette thérapie locale peut être une technique rapide et réalisable en ambulatoire
Synoviocytes play a crucial role in the pathogenesis of chronic joint diseases, particularly in the osteoarticular destruction phase by becoming resistant to apoptosis. A first study has demonstrated an antiproliferative efficacy of cadmium mineral on these synoviocytes. A proof of concept of a new intra-articular cadmium-based therapeutic product has been developed. This innovative pharmaceutical preparation, developed to prevent the spread of mineral cadmium in the body, contained cadmium-based nanoparticles, which can be administered in liquid form at room temperature and gelled at body temperature, forming micelles containing nanoparticles, thus crossing the synovial cavity. Initially, the reproducibility of the antiproliferative effect of cadmium between the mineral form and the nanoparticles was verified in an in vitro model of human synoviocytes with rheumatoid arthritis. A different uptake of nanoparticles according to the inflammatory or pathological environment of synoviocytes was then explained by the massive modification of their morphologies. Similarly, the effect of inflammation on the physical properties of the vesicles, secreted by synoviocytes, consolidated the choice of the characteristics of the formulation.Tests on arthritis models in rats have demonstrated the effectiveness of this new original preparation, easily injectable intra-articular, reducing clinical scores with a single injection. This local therapy can be a quick technique and achievable in outpatient

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Simon, Laurianne. "Conception de nanoformulations innovantes à base de polyoxazoline pour la délivrance cutanée d'antioxydants". Thesis, Montpellier, 2020. http://www.theses.fr/2020MONTS045.

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Abstract (sommario):

La peau, principale barrière protectrice avec l’extérieur, est de plus en plus agressée par des sources environnementales (UV, pollution, tabac…). Ces agressions génèrent une surproduction de radicaux libres conduisant à terme au vieillissement prématuré de la peau et parfois à l’apparition de cancers cutanés. Afin de neutraliser ces radicaux présents en excès dans l’épiderme, nous avons élaboré des nanoformulations à base de polyoxazolines pour la délivrance topique d’antioxydants tels que la quercétine. Ces polyoxazolines amphiphiles sont une alternative intéressante au poly(éthylène glycol) dont l’utilisation accrue induit des problèmes de santé chez l’homme. Plusieurs architectures macromoléculaires de polyoxazolines ont été synthétisées et deux nanoformulations innovantes : micelles mixtes et nanocapsules lipidiques ont été mises au point. Ces formulations présentent une grande stabilité, un bon taux de chargement et maintiennent l’activité antioxydante de la quercétine encapsulée. La pénétration cutanée des polyoxazolines seuls et formulés a été étudiée sur plusieurs modèles de peau (GUV, modèle non biologique, oreille de souris, explant de peau humaine). Il a été montré que les nanoformulations sont capables de modifier les propriétés physico-chimiques de surface du modèle de peau non biologique, favorisant leur étalement et que les polymères peuvent pénétrer dans les couches lipidiques de modèles de membranes simples à plus complexes et in vivo sur oreille de souris. En conclusion, les polyoxazolines peuvent substituer le poly(éthylène glycol) dans les formulations et permettre la délivrance topique d’antioxydants dans l’épiderme de souris, ouvrant ainsi la voie vers des applications cutanées pour traiter des pathologies comme le psoriasis ou les mélanomes
The human skin, considered as the main barrier from the outside, is more and more assaulted by environmental sources (UV, pollutants, tobacco…). These aggressions over generate free radicals within the skin then leading to skin aging and potentially skin cancer. Therefore, nanoformulations based on polyoxazolines for topical delivery of antioxidants were investigated in order to quench the excess of free radicals located in the epidermis. As a side objective, this research project intends to demonstrate the potential of amphiphilic polyoxazolines in formulation as an alternative to poly(ethylene glycol), which overuse has led to clinical awareness. Various macromolecular architectures of polyoxazolines were synthesized and two main nanoformulations were elaborated: mixed micelles and lipid nanocapsules. These last showed a high stability overtime, a good drug loading and maintained the antioxidant activity of the encapsulated quercetin. The skin penetration study of polyoxazolines and polyoxazolines based formulations was conducted on various skin models (GUV, nonbiological skin model, mice ears, human skin explants). Nanoformulations were able to modify physicochemical skin surface properties to enhance their spreading and polyoxazolines penetrated from simple to complex lipids membranes and in vivo in mice skin. As a conclusion, polyoxazolines were proved to be an excellent alternative to poly(ethylene glycol) overuse for designing formulations and show promise for delivering topically antioxidants into epidermis creating new possibilities for skin treatment such as psoriasis or melanomas

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Mukhina, Tetiana. "Active fluctuations and electrostatic interactions in floating lipid membranes". Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAE033.

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Abstract (sommario):

Le projet principal de ce travail a porté sur l'étude des fluctuations hors d'équilibres de membranes lipidiques induites par la bactériorhodopsine (BR), une protéine transmembranaire activée par la lumière. Un protocole robuste pour l'incorporation de BR dans les systèmes mimétiques de membrane a été développé et les changements structurels induits par l'incorporation et l'activation de la BR ont été étudiés en détail par réflectivité spéculaire (neutrons et rayons X) et par réflectivité hors-spéculaire (rayons X). Nous avons pu observer un effet réversible induit par l'activité de la protéine sur la structure de la membrane et sur ses fluctuations. Ces résultats ouvrent la voie à l’étude du spectre des fluctuations hors-équilibres d’un système protéo-membranaire planaire, et à l’accès aux propriétés physiques de la membrane active. Dans un second projet nous avons étudié l’interaction entre deux bicouches lipidiques fortement chargées. Nous avons finement caractérisé la structure du système et clairement démontré que des interactions attractives existaient entre les bicouches chargées, en accord avec la théorie de couplage fort
The main project of this work was focused on the investigation of out-of-equilibrium fluctuation of phospholipid membranes induced by light-activated transmembrane protein bacteriorhodopsin (BR). A robust protocol for the BR incorporation into the membrane-mimic systems was developed and the induced structural changes caused by BR incorporation and activation with light were probed by means of neutron and X-ray specular and off-specular reflectometry. The reversible effect of light illumination on the protein activity (on /off) via its effect on the bilayer structure and fluctuation spectrum was demonstrated. These results open the way to investigate the active fluctuation spectrum of a planar membrane-protein system and to access the physical properties of the active membrane. The aim of the second project was to investigate the interaction between highly negatively charged DPPS lipid bilayers. We fully characterized the structure of the system and clearly demonstrated that attractive interactions existed between charged bilayers, in good agreement with Strong-Coupling theory

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Lubart, Quentin. "Les protéines ERM , Interactions entre la membrane cellulaire et le cytosquelette : une approche biomimétique". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAI108/document.

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Abstract (sommario):

Les protéines ERMs (Ezrine, radixine et moésine) jouent un rôle central in cellulo, dans de nombreux processus cellulaires tels que les infections, la migration et la division cellulaire. Parmi celles-ci, la moésine est plus particulièrement impliquée dans la formation de la synapse immunologique, l’infection virale et bactérienne, et les métastases cancéreuses. D’un point de vue structural, les ERM peuvent être en conformation inactive (replies sur elles-mêmes) ou actives (ouvertes), ce qui permet leur interaction a la fois avec les constituants du cytosquelette (actine et tubuline) via leur domaine C-terminal et la membrane plasmique via leur domaine FERM. La liaison a la membrane plasmique se fait principalement et spécifiquement via un lipide de la famille des phosphoinositides, le phosphatidyl 4,5 bisphosphate (PIP2). De plus, les protéines peuvent être phosphorylées, ce qui contribue à leur ouverture structurale. Cependant, le rôle de la phosphorylation sur les interactions ERM/membrane et ERM/cytosquelette, bien que beaucoup étudié in cellulo, est peu compris au niveau moléculaire.Le but de cette thèse est précisément d’étudier, au niveau moléculaire et à l’aide de systèmes biomimétiques, les interactions entre des protéines recombinantes et des membranes biomimétiques contenant du PIP2. Pour cela, nous avons mis au point des membranes lipidiques sous forme de vésicules unilamellaires (petites ou larges) et de bicouches lipidiques supportées, qui permettent de caractériser les interactions entre protéines et membranes par des techniques biophysiques complémentaires, notamment la cosédimentation quantitative, la microscopie et spectroscopie de fluorescence, et la microbalance à cristal de quartz. Dans une première partie, nous avons étudié le rôle de la double phosphorylation de la moésine (réalisée par mutation sur site spécifique) sur les interactions moésine/membrane biomimétique, en comparaison de la protéine sauvage, les protéines recombinantes et les mutants ayant été produites et purifiées au laboratoire.Nos résultats mettent en évidence une interaction spécifique et coopérative pour le double mutant phosphomimétique alors que cette interaction est simple dans le cas de la protéine sauvage. Dans une seconde partie, nous avons employé les bicouches lipidiques supportées contenant le PIP2 pour étudier les mécanismes molécules d’adsorption de la protéine virale Gag et de ses mutants. Les méthodologies développées dans ce travail de thèse ouvrent des perspectives en biophysique moléculaires car elles sont facilement transposables à l’étude d’autres protéines sur des membranes lipidiques modèles contenant des phosphoinositides.Mots clés: Ezrine-Radixine-Moésine, phosphoinositides, PIP2, interactions protéine-lipide, membrane lipidique biomimétique, protéine virale Gag, cytosquelette
ERM (ezrin, radixin, moesin) proteins play a central role in cellulo in a large number of physiological and pathological processes, including cell infection, migration and cell division. Among the ERMs, moesin is particularly involved in the formation of the immunological synapse, viral and bacterial infection, and cancer metastasis. From a structural point of view, ERMs can be in inactive (closed) conformation or active (open), which enable them to interact on one side with the cytoskeleton (actin and tubulin) via their C-terminal domain and on the other side with the plasma membrane via their FERM domain. Binding to the plasma membrane is mediated via a specific lipid of the phosphoinositide family, the phosphatidylinositol(4,5)bisphosphate (PIP2). In addition, ERM can be phosphorylated, which contribute to their structural opening. To date, the role of the phosphorylation in ERM/membrane and ERM/cytoskeleton interactions, although widely studied in cellulo, remains poorly understood at the molecular level.The aim of this PhD thesis is precisely to study, at the molecular level and using biomimetic systems, interactions between recombinant proteins and biomimetic membranes containing PIP2. To this end, we have engineered lipid membranes in the form of large and small unilamellar vesicles and supported lipid bilayers. These biomimetic membranes are used to characterize interactions between proteins and membranes by complementary biophysical techniques, notably quantitative cosedimentation, fluorescence microscopy and spectroscopy, and quartz crystal microbalance with dissipation monitoring. In a first part, we studied the role of double phosphorylation on moesin, achieved via a site-specific mutation on threonine residues, on moesin/biomimetic membrane interactions, in comparison to the wild type protein. The recombinant proteins and mutants were produced in our laboratory.Our results show that there is a specific and cooperative interaction for the double phosphomimetic mutant while interactions is 1:1 in the case of the wild type protein. In a second part, we used supported lipid bilayers containing PIP2 to study the molecular adsorption mechanism of the viral protein Gag and of its mutants. The methodologies that were developed in this work open perspectives in molecular biophysics since they are easily adaptable to other proteins on model lipid membranes containing phosphoinositidesKeywords: Ezrin-Radixin-Moesin, phosphoinositides, PIP2, protein/lipid interactions, biomimetic lipid membrane, Gag viral protein, cytoskeleton

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Kemayo, Koumkoua Patricia. "Structural characterisation of highly specific membrane protein-lipid interactions involved in cellular function". Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAF055/document.

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Abstract (sommario):

Les membranes cellulaires sont des systèmes complexes composés de lipides variés qui interagissent avec les protéines pour accomplir une fonction. Leur adressage spécifique dans la cellule est crucial pour le fonctionnement cellulaire. Les vésicules COP (coat protein) sont impliquées dans leur transport dans les premières étapes de la voie de sécrétion. Récemment, une interaction très spécifique a été identifiée entre le domaine transmembranaire de la protéine p24 (p24TMD) abondante dans la membrane des vésicules COP et la sphingomyéline C18:0. Cette spécificité a été identifiée dans le cas d’interaction protéine-protéine et protéine-acide nucléique comme impliquée dans la régulation de fonctions cellulaires, C’est pourquoi nous avons décidé d'étudier sur cette interaction. A cet effet, le p24TMD a été obtenu par synthèse chimique et sa structure étudiée par RMN du solide en présence de la sphingomyèline avec pour but ultime de comprendre la fonction
Cell membranes are complex systems composed of variety of lipids that interacts with proteins to trigger cellular function. The delivery of these lipids to the right compartment is crucial for cells to work efficiently. The coat protein (COP) complex vesicles are involved in lipids traffic in the early stages of the secretory pathway. Recently, a highly specific interaction has been found between the transmembrane domain of p24 protein (p24TMD) abundant in COPI membrane and sphingomyelin C18:0. As such highly specific interaction have been reported for protein-protein and protein-nucleic acid interactions to be involved in regulation of cell functions, we decide to investigate this specific interaction. The p24TMD was obtained chemically and investigated by solid state NMR in presence of sphingomyelin with the ultimately goal to understand the function behind

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Kempf, Noémie. "Mise en évidence et caractérisation de l'interaction de la protéine de la nucléocapside (NCp7) du VIH-1 avec des membranes lipidiques". Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAJ071/document.

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Abstract (sommario):

La protéine NCp7 du VIH-1 est une cible thérapeutique de choix car, en plus d’être conservée, elle intervient lors de nombreuses étapes du cycle rétroviral. A ce jour, peu de données existent concernant l’interaction possible de NCp7 avec les membranes lipidiques. Or il a récemment été montré que, lors de l’assemblage des virions, le précurseur Gag adopte une conformation repliée qui permettrait à son domaine NC d’interagir avec la membrane plasmique. Dans le but de tester cette hypothèse nous avons utilisé NCp7 sous sa forme mature. Nos résultats indiquent que NCp7, libre ou liée à des acides nucléiques, se lie aux membranes lipidiques chargées négativement, possède la capacité de recruter les lipides chargés négativement de manière à optimiser sa liaison sur la membrane et peut également déstabiliser ces membranes. Finalement, en utilisant un système modèle, nous avons mis au point les conditions de travail pour la poursuite de cette étude à l’aide de la microscopie super-résolutive
The NCp7 protein is an interesting antiviral target since it is conserved and plays a numerous key roles in the HIV-1 replication cycle. Interestingly, while only few data are currently available on the possible interaction of NCp7 with lipid membranes, it has been recently shown that during assembly, the Gag precursor can adopt a bent conformation where the NC domain may interact with the plasma membrane. In order to check this hypothesis we used the mature NCp7. Our data indicated that the NCp7 protein, free or bound with nucleic acids, binds to negatively charged lipid membrane with high affinity, can recruit negatively charged lipids to optimize its binding to lipid membranes and has the ability of to destabilize negatively charged lipid membranes at high concentrations. Finally, by using a receptor/ligand model system we established the working conditions to investigate Gag/membrane interactions by high resolution microscopy

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Vernier, Grégory. "Protéines Amphitropiques : Diversité Conformationnelle et Versatilité des Interactions Protéines-Lipides. Cas d'étude de l'α-lactalbumine et de l'apo-myoglobine". Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00266489.

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Abstract (sommario):

Certaines protéines, appelées protéines amphitropiques, sont solubles en milieux aqueux et capables de se lier aux membranes pour leurs activités biologiques. Ces protéines apparaissent comme d'excellents modèles pour la compréhension des principes généraux de stabilité et de repliement des protéines membranaires intrinsèques. L'α-lactalbumine et l'apo-myoglobine ont été choisies comme modèles de protéines amphitropiques. Nous proposons une étude exhaustive des facteurs qui influencent la liaison aux membranes de ces deux protéines telles que le pH, la présence de cofacteurs, la force ionique, la charge et la courbure des membranes. Une description macroscopique des mécanismes de liaison a été entreprise par des expériences de centrifugation et de fluorescence. Enfin, la structure et la stabilité des états liés aux membranes ont été sondées par des expériences d'échanges hydrogène/deutérium (H/D).
L'état conformationnel de l'α-lactalbumine liée aux membranes s'est révélé très dépendant de la courbure membranaire. Nous avons identifié deux hélices amphiphiles qui sont directement impliquées dans les interactions α-lactalbumine-lipides. D'autre part, nos expériences d'échanges H/D permettent une description thermodynamique de la liaison à la membrane. Dans le cas de l'apo-myoglobine, nos résultats suggèrent un mécanisme commun d'insertion membranaire pour les protéines qui possèdent une topologie de type globine. Par ailleurs, la liaison de l'apo-myoglobine aux membranes ne semble pas nécessaire pour la fonction biologique de cette protéine. Une description des structures membranaires de l'apo-myoglobine a été entreprise par des expériences d'échanges H/D suivies par spectrométrie de masse.

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Lebel, Manon. "Étude des interactions amphotéricine b/stérols dans une matrice lipidique de phosphatidylcholine /". Trois-Rivières : Université du Québec à Trois-Rivières, 2004. http://www.uqtr.ca/biblio/notice/resume/18321805R.pdf.

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Lebel, Manon. "Étude des interactions amphotéricine b/stérols dans une matrice lipidique de phosphatidylcholine". Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2004. http://depot-e.uqtr.ca/1394/1/000117036.pdf.

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Xu, Zeren. "Le rôle et les mécanismes de l'assemblage de REMORIN". Electronic Thesis or Diss., Bordeaux, 2024. http://www.theses.fr/2024BORD0307.

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Abstract (sommario):

Les remorines (REMs) sont des protéines multifonctionnelles qui jouent des rôles essentiels dans l'immunité des plantes, le développement et la symbiose en s'associant à la membrane plasmique et en séquestrant des lipides spécifiques dans des nanodomaines membranaires fonctionnels. Ces protéines sont classées dans une famille multigénique avec six groupes caractérisés par des compositions distinctes de domaines de protéines. Tous les membres de la famille des REMs partagent une ancre membranaire C-terminale (REM-CA), un domaine d'homo-oligomérisation, et une région N-terminale intrinsèquement désordonnée (IDR) de longueur variable. De manière unique, les REMs contournent la voie sécrétoire pour cibler la membrane et se localisent dans distincts nanodomaines en fonction de leur groupe phylogénétique. Dans cette étude, nous avons combiné la spectroscopie de Résonance Magnétique Nucléaire (RMN), les calculs de structure de protéines et des simulations avancées de dynamique moléculaire (MD) pour révéler les propriétés de structuration et de dynamiques des REMs. Nous avons découvert que les REMs forment des dimères stables pré-structurés en coiled-coil dans le cytosol, qui agissent comme des unités modulables pour cibler des nanodomaines. Ces dimères présentent, avant l'association avec la membrane, une charge positive de la surface en forme de code-barres, dépendante des REMs. En outre, les REM-CA montrent des variations en structures et dynamiques au sein de la famille, fournissant une plateforme sélective pour l’association avec les phospholipides lors du contact avec la membrane. L'IDR N-terminale forme un ensemble structural flexible en forme de « fuzzy coat » autour du coeur coiled-coil. Les ancres C-terminales créent une avidité à travers des interactions électrostatiques multivalentes entre les groupes des lipides anioniques et la surface chargée positivement du dimère, indiquant un mécanisme synergique entre REM-CA et le domaine coiled-coil pour ségréguer les nanodomaines lipides-protéines. La RMN du solide et les simulations MD à gros grain de REMs sur la membrane lipidique ont également révélé le comportement distinct des REM-CA lorsqu'ils sont associés aux lipides de la membrane. Nous observons des différences dans les profils d'association des REM-CA et des coiled-coils chargés à la membrane, en fonction des charges de surface du dimère et des lipides présents dans la membrane. La stabilité du coiled-coil et l'intensité de l'association à la membrane sont modulées par les groupement des tête chargées des lipides présents à la surface de la membrane. Ces découvertes améliorent notre compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents au rôle des REMs dans l'organisation de la membrane des plantes, des localisations séléctives des REMs dans les nanodomaines des membranes et des facteurs structurales contribuant aux différentes fonctions des remorines. Cette recherche propose une base pour de futures études visant à élucider les comportements complexes des REMs associés aux membranes et les ajustement des structures lors des mécanismes de signalisation et de défense cellulaires
Remorins are multifunctional proteins that play vital roles in plant immunity, development, and symbiosis by associating with the plasma membrane and sequestering specific lipids into functional membrane nanodomains. These proteins are classified into a multigenic family with six groups characterized by distinct protein-domain compositions. All remorin family members share a C-terminal membrane anchor (REM-CA), a homo-oligomerization domain, and the N-terminal is an intrinsically disordered region (IDR) of variable length. Uniquely, REMs bypass the secretory pathway for membrane targeting and localize to different nanodomains based on their phylogenetic group. In this study, we combined Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy, protein structure calculations, and advanced molecular dynamics (MD) simulations to reveal the structural and dynamic properties of REMs. We discovered that remorins form stable pre-structured coiled-coil dimers in the cytosol, which act as tunable nanodomain-targeting units. These dimers feature a REM-dependent barcode-like positive surface charge before membrane association. Furthermore, the REM-CAs exhibit structural and dynamic variations across the family, providing a selective platform for phospholipid binding upon membrane contact. The N-terminal IDR forms a flexible fuzzy structural ensemble around the coiled-coil core. The C-terminal anchors create avidity through multivalent electrostatic interactions between anionic lipid headgroups and the positively charged dimer surface, supporting a synergistic mechanism between REM-CA and the coiled-coil domain to segregate lipid-protein nanodomains. Solid-state NMR and coarse-grained MD simulations further revealed the distinct behavior of REM-CAs when associated to the lipid membrane. We observe differences in membrane association profiles of the REM-CAs and of the charged coiled-coils dependent on the dimer surface charges and dependent on the lipids present in the membrane. Coiled-coil stability and the intensity of membrane association is tuned by the lipid headgroups on the membrane surface. The insights enhance our understanding of the molecular mechanisms underlying the role of remorins in membrane organization in plants, the distinct localizations of remorins in membrane nanodomains and the structural factors contributing to the different remorin functions. This research lays the groundwork for future studies to elucidate the complex behaviors of membrane-associated REMs and their structural tuning during cellular signaling and defense mechanisms

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Khalfa, Adil Tarek Mounir Maigret Bernard. "Etude des cycles peptidiques en interaction avec les membranes lipidiques par simulations de dynamique moléculaire utilisant l'approche gros grains". S. l. : Nancy 1, 2009. http://www.scd.uhp-nancy.fr/docnum/SCD_T_2009_0024_KHALFA.pdf.

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Bories, Florent. "Interaction entre inclusions transmembranaires transmise par la membrane cellulaire". Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCC224.

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Abstract (sommario):

L'objet de cette thèse est d'étudier les interactions entre inclusions transmembranaires imposant un excès d'épaisseur en utilisant un modèle élastique décrivant les membranes au niveau de leur épaisseur. Dans un premier temps, je montre que ce modèle généralise bien les précédents en prenant en compte toutes les constantes physiques possibles. J'ajoute ensuite une condition d'ancrage au bord de l'inclusion qui peut induire ou non une pente préférentielle. Je m'assure que les résultats trouvés dans le cadre de mon modèle rejoignent le précédent pour une seule inclusion dans deux cas limites. Dans un deuxième temps, je développe une méthode de calcul multipolaire me permettant d'envisager des calculs de la forme d'une membrane où plusieurs inclusions sont présentes. Je donne les solutions générales de ce modèle et donne une manière de déterminer la solution dans le cas où deux inclusions sont présentes dans une membrane de taille infinie. Enfin, je donne pour une bicouche lipidique typique certaines courbes de profil et d'énergie d'interaction attendues. Je compare mes résultats à des expériences de Constantin à l'aide d'un algorithme de traitement reposant sur l'équation d'Ornstein-Zernike et une relation de fermeture. Le premier système "C12E5 + gramicidine", dont la membrane est constituée de surfactants, me permet de faire concorder le modèle théorique avec les expériences et je donne ainsi pour celui-ci les premières mesures de paramètres physiques nouveaux. Le deuxième système "DLPC + gramicidine" donne un moins bon accord entre la théorie et les expériences mais je donne une nouvelle piste de traitement afin de donner des estimations pour ce système
The present thesis is a study of interactions between transmembrane proteins inducing a hydrophobic mismatch with an elastic model describing the membranes at the scale of their thickness. I begin by showing that this model generalizes the precedent ones found in litterature by taking in account every possible physical constants. I add also an anchoring term at the edge of the inclusion that can induce a preferential slope. I verify that the results found with this addition is what was found previously with one inclusion in a membrane in two différent cases. Next, I develop a multipolar computation method that allows me to compute the shape of a membrane where several inclusions are presents. I give the general solutions of this model and gives an algorithm in the case where two inclusions are present in an infinite membrane. Then, I give the expected profile and the interaction energies for a typical lipidic bilayer. I compare my results to experiments performed by Constantin with an algorithm using Omstein-Zernike equation and closure relations. The first system "C12E5 + gramicidin", where the membrane is made of surfactant, gives good agreement between the theory and the experiments and allows me to give a first measurement for new physical parameters. The second system "DLPC + gramicidin" does not allow such an agreement between the theory and the experiments but I give a new lead which may give a measurement for this system

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Bacle, Amélie. "Etude in silico des gouttelettes lipidiques et de leur interaction avec des protéines périphériques via des hélices amphipathiques". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCC235/document.

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Abstract (sommario):

Les gouttelettes lipidiques (GL) sont des organites intracellulaire qui jouent un rôle central dans le métabolisme des lipides. Elles sont également impliquées dans des maladies telles que l'obésité ou le diabète. Les GL ont une structure unique : une monocouche de phospholipides (PL) qui entoure un cœur de lipide neutre composé de triglycérides (TAG) et d'esters de cholestérol (CE). Certaines protéines sont recrutées sur les GL mais également à la surface d'autres organites, alors que d'autres protéines ciblent spécifiquement la surface des GL. Il a été montré que quelques une de ces protéines seraient sensibles à une haute tension de surface, soit une augmentation de l'aire par lipide, dans des GL reconstituées. Comment les propriétés de surface d'une GL diffèrent d'une membrane ? Comment la surface d'une GL répond à l'augmentation de la tension de surface ?Comment les protéines interagissent avec la surface des GL ? Nous avons réalisé des simulations de dynamique moléculaire atome-unifié de système tricouche qui mime la surface d'une GL afin de caractériser les propriétés de surface de cet organite. Plusieurs simulations ont été effectuées à différentes tension de surface en augmentant l'aire par lipide. Les propriétés de surface ont été caractérisées en terme de défauts de \textit{packing} (i.e. vides interfaciaux à l'interface membrane/eau). Aucune différence n'a été observé avec une bicouche à l'équilibre. Cependant, la tension de surface promeut l'insertion de lipides neutres dans la monocouche et augmente significativement les défauts de \textit{packing}. Des simulations préliminaires sur l'interaction d'une protéine modèle, la périlipine 4, qui se lie aux GLs \textit{in vivo} via une longue hélice amphipathique 11/3 ont été faites. Les premiers résultats montrent que la protéine adopte une structure plus flexible dans une interface huile/eau que dans une interface membrane/eau. Des essais de dimérisation montrent que la répartition des résidus chargés serait importante pour le processus d'oligomérisation. Pris globalement, ces résultats apportent une compréhension moléculaire quantitative sur l'effet de la tension de surface sur la monocouche de GL et des résultats préliminaires sur l'interaction protéine/GL. Notre travail constitue une première étape vers la description du comportement et de la structure des propriétés de surface des GL et peut être utile à la compréhension du ciblage protéique vers la surface de GL
Lipid droplets (LD) are intracellular organelles that have a central role in lipid metabolism andimplication in diseases such as obesity and diabetes. LDs have a unique architecture: aphospholipid (PL) monolayer that surrounds a neutral lipid core composed of triacylglycerols (TAG)and cholesteryl esters (CE). Some proteins are recruited both to LDs and to other cellularorganelles, whereas others are targeted specifically to the surface of LDs. It has been shown thatsome of these proteins could be sensitive to a high surface tension (ST), increase in the area perlipid, in reconstituted LD. How do surface properties differ between a membrane and an LD? Howdoes the LD surface respond to an increase in ST? How do proteins interact with LDs? Weperformed united-atom molecular dynamics simulations on trilayer systems that mimic the LDsurface to investigate the surface properties of this organelle. Several simulations were performedat different ST by increasing the area per lipid. Surface properties were characterized in terms ofpacking defects (i.e interfacial voids at the membrane-water interface). No difference was observedwith a bilayer at equilibrium. However, high ST promoted the insertion of neutral lipids into themonolayer and a significant increase of packing defects. Preliminary simulations has been done oninteraction of a model protein called perilipin 4, which binds to LDs \textit{in vivo} using a long 11/3amphipathic helix. The first results show that the protein adopts a more flexible conformation on oilwaterinterface than in bilayer-water interface. Attempts of dimerisation show that the localization ofthe charged residues may be involved in the oligomerisation process. Taken together, our resultsprovide a quantitative molecular understanding of how ST affects the LD surface and preliminaryresults on protein-LD interaction. Our work constitutes a first step towards characterizing thebehavior and structure of LD surface properties and will be useful for a better understanding onhow some specific proteins are targeted to LD

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Ajjaji, Dalila. "Interaction de la protéine core du virus de l’hépatite C avec les corps lipidiques : mécanisme et fonction". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019PSLEE056.

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Abstract (sommario):

Une étape majeure pour le maintien de l'état d'infection par le Virus de l'Hépatite C dans les cellules est la liaison de la protéine Core de la capside à la membrane des gouttelettes lipidiques formées dans le foie. Core se lie avec une hélice amphipathique à l’interface eau-huile des gouttelettes lipidiques. Le mécanisme de ce passage n'a pas encore été élucidé et la régulation du lien reste floue. Comprendre ce trafic intracellulaire nécessite, entre autres, une bonne connaissance de la biophysique des interactions protéine-membrane, en particulier des interfaces d'émulsion. Peu a été fait dans ce sens. Pour ce projet, nous étudions le mécanisme du trafic cellulaire de Core et ses partenaires entre le réticulum endoplasmique et les gouttelettes lipidiques. Nous adoptons une approche multidisciplinaire. Pour surmonter les complexités associées aux multiples interactions de Core et qui empêchent actuellement de comprendre la liaison de la protéine, nous avons reconstitué sa liaison sur des membranes modèles. Nous formons des gouttes d'émulsions huile dans eau imitant les gouttelettes lipidiques et des vésicules imitant le réticulum. Nous déterminons ainsi les conditions favorisant la liaison de Core sur la GL. Cette approche, associée à des expériences in vivo, est innovante et apporte une compréhension qui fait actuellement défaut
A major step for the maintenance of the hepatitis C infection state in the cells is the binding of the Core protein from the capsid to the lipid droplets membrane formed in the liver. Core binds with an amphipathic helix to use it from the bilayer membrane of the endoplasmic reticulum to the water-oil interface of the lipid droplets. The mechanism of this passage has not yet been elucidated and the regulation of the link remains unclear. Understanding this physical Core traffic requires, among other things, a good knowledge of the biophysics of protein-membrane interaction, especially on emulsion interfaces. Little has been done in this direction. For this project, we investigated the mechanism of cellular traffic of Core and its partners between endoplasmic reticulum and lipid droplets. We adopted a multidisciplinary approach. To overcome the complexities associated with the multiple interactions of Core, and which currently prevent an understanding of the binding of the protein, we reconstituted it binding on model membranes. We formed drops of oil-in-water emulsions, mimicking the lipid droplets, and vesicles mimicking the endoplasmic reticulum. We thus determined the conditions favoring the binding of Core on the lipid droplets. This approach, coupled with in vivo manipulations, is innovative and bring an understanding that is currently lacking

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Montagu, Angélique. "Composants aromatiques nano-encapsulés : une alternative face à la résistance aux antibiotiques : Démonstration des effets biologiques seuls ou nano-encapsulés de l’in vitro à l’in vivo Prevention of Bacterial Infections Using Encapsulated Phytophenolic Actives Aromatic and terpenic compounds loaded in lipidic nanocapsules: activity against multi-drug resisant Acinobacter baumannii assessed in vitro and in a murine model of sepsis Demonstration of the interactions between aromatic compound-loaded lipid nanocapsules and Acinetobacter baumannii bacterial membrane". Thesis, Angers, 2016. http://www.theses.fr/2016ANGE0072.

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Abstract (sommario):

Face à la montée en puissance des bactéries multi-résistantes, la découverte de nouvelles stratégies antibactériennes s’impose. Une alternative est l’utilisation de substances actives antibactériennes issues d’huiles essentielles. Ces actifs de nature lipophile, ont été encapsulés via les nanocapsules lipidiques (NCL) pour une utilisation par voie systémique. L’efficacité de ces NCL chargées en actifs a été montrée dans un modèle de sepsis à Acinetobacter baumannii avec un taux de survie de 45% à 55%. Notre étude a montré le pouvoir d’attraction et de pénétration du carvacrol (Car) encapsulé via les fonctions hydroxyles vis-à-vis de la membrane bactérienne. Les effets biologiques de ces actifs ont été caractérisés par une dégradation de l’ARNr et une surexpression des gènes codant pour des heat shock protein. Une surexpression de la catalase due au Car est également observée, en lien avec le stress oxydatif (rôle de détoxification). Nos travaux ont montré que les bactéries pourraient utiliser dans ce processus une stratégie de défense contre le Car en utilisant les ROS endogènes lors d’une réponse au stress environnemental. Ces effets biologiques sont conservés après l’encapsulation des actifs par les NCL. Dans un modèle in vivo de pneumopathie, aucune survie animale n’a été constatée, malgré la post-insertion des NCL, qui est censée augmenter leur furtivité dans le sang. L’infection pulmonaire n’a pas favorisé d’accumulation des NCL dans les poumons. Ce phénomène pourrait s’expliquer par la métabolisation du Cin en acide cinnamique dans le sang, forme oxydée de l’actif qui réduirait drastiquement l’activité antibactérienne des NCL chargées en Car-Cin
Faced with the rise of multidrug-resistant bacteria, the discovery of new antibacterial strategies is imperative. An alternative is the use of antibacterial active substances from essential oils. These lipophilic compounds were encapsulated via lipidic nanocapsules(LNC) allowing a use by systemic way. The efficacy of actives loaded LNC has been showed in a murine model of sepsis against Acinetobacter baumannii with a survival rate of 45% to 55%. Our study showed the power of attraction and penetration of the encapsulated carvacrol (Car) via the hydroxyl functions. The biological effects of these compounds were characterized by a degradation of rRNA, an over expression of genes encoding heat shock proteins. A catalase overexpression was also observed which is related to an oxidative stress (role of detoxification). Our works showed that bacteria could use in this process, a defense strategy against Car using the endogenous reactive oxygen species in response to environmental stress. These biological effects are preserved after encapsulation by LNC. In an in vivo model of pneumonia, no animal survival has been observed, despite the use of pegylated LNC, which is supposed to increase their stealth in the blood. Pulmonary infection did not promote the LNC accumulation in the lungs. This phenomenon could be explained by the metabolization of Cin in cinnamic acid in the blood, the oxidized form ofthe compound which would drastically reduce the antibacterial activity of Car-Cin loaded LNC

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Rakotomanga, Michaëlle. "Interaction de la miltéfosine avec les membranes et avec le métabolisme lipidique de Leishmania donovani". Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA114830.

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La miltéfosine (héxadécylphosphocholine [HePC]) est le premier antileishmanien oral homologué. Dans ce travail, l'analyse des lipides des promastigotes de Leishmania donovani a montré que l'HePC agit sur la composition des membranes et le métabolisme lipidique des parasites. Une nouvelle technique d'HPLC permettant le dosage mono-étape des phospholipides a été développée, montrant une baisse du taux des têtes polaires phosphatidycholine et une augmentation de phosphatidyléthanolamine après traitement des parasites par l'HePC. Ce qui suggère l'inhibition de la phosphatidyléthanolamine-N-méthyltransférase par l'HePC alors que l'activité de la phopholipase D n'est pas affectée. La résistance à l'HePC affecte les désaturases des acides gras rendant les membranes des leishmanioes résistantes moins fluides et l'insertion de l'HePC plus difficile. Ce travail a mis en évidence, grâce à des monocouches lipidiques, une forte affinité entre l'HePC et les stérols suggérant une interaction de l'HePC avec les rafts lipidiques membranaires
Miltefosine (hexadecylphosphocholine [HePC]) is the first orally active antileishmanial drug. In this work, the Leishmania donovani lipid analysis showed that HePC acts upon the membrane composition and the lipid metabolism of parasites. A new HPLC technique allowing an one-step phospholipid analysis was developped, showing a decrease of phosphatidylcholine polar head group amount and an augmentation of phosphatidylethanolamine, after treatment of parasites with HePC. That suggests an inhibition of phosphatidylethanolamine-N-methyltransferase by HePC whereas phospholipase D activity was no affected. HePC resistance affected fatty acid desaturases bringing about a fluidity diminution of resistant leishmania membranes, so HePC insertion became more difficult. This work was emphasized, using lipid monolayers, a strong affinity between HePC and sterols suggesting HePC with membrane lipids rafts

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Navon, Yotam. "Interaction des composants de la paroi cellulaire végétale : vers un système de modèle bio-inspiré". Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALV006.

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Abstract (sommario):

L'objectif de ce travail était de développer un modèle in vitro de la paroi primaire des plantes. Une approche ascendante a été choisie pour la conception rationnelle de constructions 2D et 3D faites d'une membrane lipidique, de nanocristaux de cellulose (CNC) et de xyloglucane (XG). Tout d'abord, l'interaction entre les blocs de base a été examinée à l'aide de la diffusion de la lumière, la calorimétrie de titrage isotherme, la microbalance à quartz et la microscopie électronique, révélant tout d'abord la nature électrostatique de l'interaction entre les CNC et une membrane lipidique ainsi qu'une interaction spécifique entre les CNC et XG dans un rapport stoechiométrique précis. Par la suite, les paramètres optimisés des études d'interaction ont été utilisés pour obtenir des structures 2D et 3D en déposant des couches alternées de CNC et XG sur des substrats plats (films multicouches) et des vésicules unilamellaires géantes (GUV). Une croissance linéaire des films a été révélée par les expériences de microscopie à force atomique (AFM), tandis que la réponse des vésicules décorées aux chocs osmotiques conduit à leur flambage en raison de la rigidification de la membrane lipidique. Enfin, les propriétés mécaniques des constructions ont été caractérisées en utilisant l’AFM par indentation, révélant un module d'Young de quelques centaines de kPa, similaire à celui observé pour de vraies parois cellulaires végétales
The goal of this work was to develop an in vitro model of the plant primary cell wall. A bottom up approach was chosen for the rational design of 2D and 3D constructs made of a lipid membrane, cellulose nano crystals (CNCs) and xyloglucan (XG). First, the interaction between the building blocks was probed using light scattering, isothermal titration calorimetry, quartz crystal microbalance and electron microscopy, revealing firstly the electrostatic nature of the interaction between CNCs and a lipidic membrane and secondly, specific interaction between CNCs and XG in a precise stoichiometric ratio. Then, the optimal parameters from the interaction studies were used to obtain 2D and 3D structures by depositing alternating layers of CNCs and XG on flat substrates (multilayered films) and giant unilamellar vesicles (GUVs). A linear growth of the films was revealed by atomic force microscopy (AFM) experiments while the response of decorated vesicles to osmotic shocks lead to their buckling due to the rigidification of the lipid membrane. Finally, the mechanical properties of the constructs were characterized using AFM indentation, revealing a Young's modulus of few hundred kPa, similarly to what is observed for real plant cell walls

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