"Raft-like" domains formation in unilamellar vesicles and physics-chemistry mechanisms of membrane domains extraction
Formation de domaines de type "rafts" dans des vésicules unilamellaires et mécanismes physico-chimiques de l'extraction de domaines membranaires
Résumé
Model membranes represent a necessary tool to study biological membranes. Indeed, they have widely contributed to their description. In this work, we have been interesting in the study of the liquid-ordered/liquid-disordered (lo/ld) phase coexistence within LUV (Large Unilamellar Vesicle) membranes model. First, we have attempted to develop a methodology both allowing the detection of lo phase formation and the quantitative estimation of membrane fraction Φo occupied by lo phase in LUV of ternary composition: PC/SM/Chol (phosphatidylcholine / sphingomyeline / cholesterol), able to induce a phase coexistence. For this purpose, the properties of fluorescence self-quenching and selective partitioning between lipid phases of a unique fluorescent probe (C12NBD-PC) were used. The second part of our work has been dedicated to the study of the solubilization of LUVs showing lo/ld phase coexistence by Triton X-100 detergent. Our aim was to demonstrate the possibility to extract strictly lo phase membrane fraction. For this, structural transitions induced by Triton X-100 interactions with LUVs at 4°C were studied using a separation procedure by density gradient. We have attempted to evaluate detergent to lipids ratio permitting the isolation of resistant fractions corresponding to the lo domains existing in LUVs membrane before detergent addition.
Les membranes modèles représentent un outil indispensable pour l'étude des membranes biologiques, elles ont en effet grandement contribué à leur description. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à l'étude de la coexistence de phases liquide-ordonnée (lo) et liquide-désordonnée (ld) au sein de membranes modèles de type LUV (« Large Unilamellar Vesicle »). Nous avons cherché en premier lieu à mettre au point une méthodologie permettant de détecter la formation de la phase lo et d'estimer quantitativement la fraction membranaire Φo en phase lo dans des LUVs de composition ternaire PC/SM/Chol (phosphatidylcholine / sphingomyéline / cholestérol), capable d'induire une coexistence de phase. Pour cela, les propriétés d'auto-extinction de fluorescence et de distribution sélective en fonction de la phase lipidique d'une sonde fluorescente unique (C12NBD-PC) ont été mises à profit. La deuxième partie de notre travail a été consacrée à l'étude de la solubilisation par le détergent Triton X-100 des membranes de LUVs présentant une coexistence de phase lo/ld. Nous avons cherché à démontrer qu'il était possible d'extraire la fraction membranaire se trouvant strictement en phase lo. Pour cela, les transitions de structure induites par l'interaction du Triton X-100 avec des LUVs à 4°C ont été étudiées par une procédure de séparation par gradient de densité. Nous avons tenté d'évaluer le rapport effectif approprié détergent/lipides nous permettant d'isoler les fractions résistantes correspondant aux domaines en phase lo existant au niveau de la membrane des LUVs avant l'addition de détergent.