Mécanismes de l'assemblage lipides-protéines en nanodomaines sur les membranes bactériennes – BACDOMAIN

Les membranes cellulaires bactériennes jouent un rôle clé dans les processus cellulaires tels que la réponse au stress, la signalisation, le trafic des protéines, la division cellulaire et le transport sélectif. Notre compréhension actuelle implique un regroupement hétérogène des composants lipidiques et protéiques spécifiques en nanodomaines dynamiques qui favorisent les fonctions cellulaires. BACDOMAIN vise à découvrir les mécanismes de regroupement moléculaire pendant la formation de nanodomaines pour deux processus cellulaires essentiels chez les bactéries. Nous exploiterons les capacités analytiques de la spectroscopie de Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) et plus spécifiquement la RMN du solide pour étudier les protéines dans les environnements membranaires ; nous accéderons à des informations spécifiques sur les arrangements conformationnels des protéines et les interactions lipides-protéines associées à la formation des nanodomaines bactériens.
Le premier objectif de cette proposition consiste à révéler les mécanismes moléculaires à l'origine de la formation de nanodomaines dans la membrane bactérienne par les protéines flotillines. Les flotillines s'auto-assemblent à la surface de la membrane et régulent la fluidité de la membrane en se séparant en domaines dynamiques à l'échelle nanométrique. Nous proposons ici d'utiliser la RMN du solide, y compris la rotation à angle magique et la RMN du phosphore et du deutérium, complétée par d'autres techniques biophysiques telles que la RMN en solution, la cryo-microscopie électronique (cryo-ME) et la microscopie à force atomique (AFM) pour découvrir les interactions lipide-protéine, protéine-protéine et les conformations au cours du regroupement des nanodomaines par les flotillines.
Le deuxième objectif vise la compréhension de l'interaction moléculaire pendant l'association membranaire de deux composants de l'anneau Z bactérien. Celui-ci exécute la constriction de la membrane lors de la division de la cellule bactérienne. Par analogie avec le premier objectif, nous utiliserons des approches de RMN à l'état solide en combinaison avec diverses technologies complémentaires pour identifier les interactions moléculaires faibles et les arrangements conformationnels des composants lipidiques et protéiques lors de l'association des protéines à la membrane.