Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

MSC : Miglena Angelova, Nicolas Puff, Hélène Conjeaud, Michel Seigneuret.

La compartimentalisation latérale, autrement dit “l’hétérogénéité”, de la membrane plasmique en domaines distincts, joue un rôle essentiel dans le contrôle des interactions entre les protéines et ont des conséquences majeures dans les phénomènes de morphogenèse cellulaire, d’endo- et d’exocytose, de motilité et d’adhésion cellulaire, d’activation cellulaire ainsi que dans la plupart des processus d’infection virale. L’un des facteurs essentiels de cette hétérogénéité membranaire est lié à l’existence d’assemblages lipidiques enrichis en cholestérol et sphingolipides appelés « rafts » (radeaux). Ces assemblages donnent lieu à la formation d’une phase plus ordonnée (lo) coexistant avec la phase désordonnée (ld), les deux phases étant de type liquide. De très nombreuses protéines ont été récemment décrites pour leur association préférentielle avec des microdomaines membranaires de type « rafts ». Dans ce contexte, notre approche consiste à développer des systèmes modèles expérimentaux et des modèles théoriques permettant d’étudier la dynamique des hétérogénéités membranaires liées aux transitions de phase lo/ld. Les méthodes expérimentales impliquées sont : l’électroformation des vésicules géantes unilamellaires (giant unilamellar vesicles, GUV) et la préparation des vésicules larges unilamellaires (large unilamellar vesicles, LUV) par extrusion ; la microscopie optique (contraste de phase, fluorescence, polarisation, confocale), la manipulation par micropipettes et microinjection. L’approche théorique repose sur les aspects classiques de la mécanique membranaire ainsi que sur l’application de la physique non linéaire des instabilités (appliquée aux phénomènes de transport sous gradients locaux dans un milieu confiné bidimensionnel hors d’équilibre).