Interaction entre inclusions transmise par une membrane de lipides – MEMINT

Nous allons sonder l'interaction induite par des membranes de lipides entre des inclusions (molécules et autres nanoobjets). Cette étude présente à la fois un intérêt fondamental, du point de vue de la physique de la matière molle, et une pertinence biologique en ce qui concerne l'activité de molécules biologiques importantes, comme les protéines membranaires et les peptides antimicrobiens. En particulier, l'activité cyto-toxique de ces derniers est directement reliée à la composition de la membrane (charge, épaisseur, présence ou non de cholestérol) plutôt qu'à une reconnaissance chimique spécifique. Il a été postulé que des modèles très simplifiés (comme, par exemple, le ‘hydrophobic matching’) peuvent rendre compte des aspects fondamentaux de ce processus, mais les résultats des nombreuses études théoriques et numériques ne peuvent pas être validés et raffinés, faute de résultats expérimentaux. Nous allons déterminer précisément l'interaction entre inclusions membranaires. Nous étudierons des phases lamellaires lipidiques hautement alignées, dopées avec des peptides antimicrobiens et complètement hydratées (en excès d'eau) par des techniques de diffusion des rayons X aux petits angles. Nous obtiendrons ainsi le facteur de structure bidimensionnel du fluide d'inclusions, qui nous permettra ensuite d'accéder au potentiel d'interaction dans le plan de la membrane. Nous mènerons une étude systématique de ce potentiel en fonction des paramètres pertinents et comparerons les résultats aux modèles théoriques existants. L'étape suivante sera l'utilisation comme ‘sondes membranaires’ de particules inorganiques monodisperses et hydrophobes (donc contenues dans la bicouche), de manière à élargir la gamme accessible des paramètres (plus spécialement vers les faibles concentrations d'inclusions). Nous obtiendrons ainsi une image plus claire des membranes de lipides en tant que fluides complexes à deux dimensions et de la manière dont elles influencent l'interaction entre les objets insérés, en particulier les peptides antimicrobiens et les protéines membranaires.