Elaboration de monocouches lipidiques modèles de la membrane plasmique d’Escherichia coli : Etude des interactions entre la protéine FtsZ et les monocouches modèles

Elaboration of lipid monolayers mimicking the plasmic membrane of Escherichia coli. Interactions between the FtsZ protein and the model monolayers

• Auteur / Autrice : Céline Lafontaine Alexandre
• Direction : Jean-Marc Valleton
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biophysique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microscopie à force atomique

Escherichia coli

Division cellulaire

Membrane cellulaire

Couches monomoléculaires

Mots clés libres

Ftsz

Microscopie Brewster

Résumé

L’assemblage de la protéine FtsZ au niveau de la membrane plasmique est l’une des premières étapes de la division des bactéries. La nature exacte du site de division n’est pas établie. Pour étudier l’influence des lipides membranaires sur la localisation de FtsZ, nous avons élaboré un modèle du feuillet interne de la membrane plasmique d’E. Coli. Un système à 2 lipides (dilauryl-phosphatidylethanolamine (DLPE) et dipalmitoyl-phosphatidylglycerol (DPPG)) et un système à 3 lipides (DLPE, DPPG et cardiolipine (CL)) ont été élaborés avec la technique de Langmuir. Ces systèmes présentent des domaines lipidiques stables dans le temps comme observés en microscopie à l’angle de Brewster et en microscopie à force atomique. Dans le système à 2 lipides, FtsZ s’assemble à l’interface entre le DLPE et les domaines de DPPG et modifie l’organisation de la monocouche. Dans le système à 3 lipides, FtsZ s’assemble préférentiellement sous les domaines de CL.

Assembly of the protein FtsZ at the cytoplasmic membrane is one of the earliest steps in the division of bacteria such as E. Coli. What constitutes the site at which FtsZ acts is less clear. To investigate the influence of the membrane lipids on FtsZ localization and assembly, we have elaborated a model mimicking the inner leaflet of the bacterial plasmic membrane. A 2-lipid system constituted of dilauryl-phosphatidylethanolamine (DLPE) and dipalmitoyl-phosphatidylglycerol (DPPG) and a 3-lipid system constituted of DLPE, DPPG and cardiolipin (CL) were elaborated with the Langmuir technique. Using Brewster Angle Microscopy and Atomic Force Microscopy, we found that these systems presented time stable lipid domains. In the 2-lipid system, FtsZ was found to assemble at the interface between DLPE and DPPG domains, thus modifying the monolayer organisation. In the 3-lipid system, FtsZ was found to assemble preferentially under CL domains.