Jeudi 20 septembre 2007 à 14H00
Attention heure et lieu provisoires
Les bicouches de tensioactifs sont des modèles de membranes cellulaires. Les membranes modèles se présentent sous plusieurs formes (vésicules, empilement de bicouches, phase éponge...), mais dans tous les cas, c’est le module de courbure ou constante de rigidité κ qui détermine la forme de l’assemblage des membranes ou des processus comme la fusion de membranes, l’adhérence de protéine et les interactions entre protéines membranaires. Malgré une littérature abondante sur le sujet, l’influence des paramètres structuraux des molécules de tensioactifs sur la rigidité des bicouches n’est pas encore bien claire.
Nous avons donc étudié l’évolution de la constante de rigidité d’une bicouche en fonction de ses paramètres structuraux. Nous avons choisi des tensioactifs non ioniques de type CiEj (polyéthylène-glycol alkyl éther) pour lesquels il est possible de changer la longueur de tête polaire ou de chaîne aliphatique à volonté. Les bicouches que nous avons préparées sont soit directes et dispersées dans l’eau, soit inverses, c’est à dire gonflées dans l’eau et dispersées dans du dodécane.
En SAXS (diffusion de rayons X aux petits angles), il est possible de mesurer l’espacement lamellaire qui donne accès à l’excès de surface des bicouches fluctuantes, relié à la constante de rigidité.
Pour les bicouches directes, nous avons montré que κ diminue avec l’aire ou la longueur de la tête polaire, et qu’elle augmente avec la longueur de chaîne aliphatique à aire par molécule de tensioactif constante.
Pour les bicouches gonflées à l’eau, la valeur de κ diminue avec la quantité d’eau et converge vers la valeur d’une monocouche, 1 kBT. Ce résultats a été observé pour tous les tensioactifs étudiés et résulte du découplage des deux monocouches de la membranes. Nos résultats mettent l’accent sur le rôle déterminant de la conformation des molécules de tensioactifs sur la constante de rigidité.
Dans le cas des bicouches gonflées, nous avons introduit du glycérol en petite quantité (moins de 7% du volume d’eau) pour vérifier que ce dernier n’occasionnait aucune modification lors des cryofractures. Nos mesures ont montré que la constante de rigidité augmentait avec la quantité de glycérol, mais nous n’avons pas pu démontrer ce processus.
Nous avons paramétré les molécules de tensioactifs CiEj dans le champ de force GROMOS et avons simulé des bicouches de 900 tensioactifs dans l’eau sur des dizaines de nanosecondes. Les paramètres structuraux sont reproduits avec un bon ordre de grandeur, la constante de rigidité calculée sur les bicouches simulées évolue en fonction de ces paramètres comme dans le cas expérimental. Nous y avons ajouté du glycérol. La simulation suggère l’établissement de liaisons hydrogènes entre trois molécules de tensioactifs et une molécules de glycérol, ce qui pourrait bien expliquer l’augmentation de la constante de rigidité.
RECRUTEMENT ACCES DIRECT
Le département de physique
Le Laboratoire de Physique de l’ENS 