umr cnrs 6022 génie enzymatique et cellulaire (directeur : a. friboulet) thème 1 : biocatalyse et...
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UMR CNRS 6022Génie Enzymatique et Cellulaire
(Directeur : A. Friboulet)
Thème 1 : Biocatalyse et Alternatives Métaboliques
Thème 2 : Biocatalyse supramoléculaire et anisotrope
•Métabolisme lipidique végétal (Dr. B. Thomasset)
•Génèse et caractérisation de la diversité biocatalytique (Dr. B. Bihan-Avalle)
•Polymères biomimétiques, impression moléculaire et nanostructuration (Pr. K. Haupt)
•RMN des solides et systèmes biomimétiques (Pr. C. Sarazin)
•Modèles biomimétiques membranaires (Pr. S. Pulvin et Dr. S. Morandat)
Equipe : Modèles biomimétiques membranaires
UMR CNRS 6022Génie Enzymatique et Cellulaire
La membrane biologique, un édifice très complexe
mica
Eau
Equipe : Modèles biomimétiques membranaires
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Liposomes Monocouches de Langmuir
Bicouches supportées
Les modèles membranaires biomimétiques
Equipe : Modèles biomimétiques membranaires
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• Transfert par Langmuir-Blodgett
• Fusion de liposomes
Support Hydrophile Support Hydrophobe
La préparation des modèles lipidiques biomimétiques
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La technique d’analyse de choix : la microscopie à force atomique (AFM)
Equipe : Modèles biomimétiques membranaires
UMR CNRS 6022Génie Enzymatique et Cellulaire
Directive REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals) entrée en vigueur le 1er juin 2007 :
• évaluation de la toxicité de 30 000 substances chimiques, • et limitation de l’expérimentation animale au strict minimum.
Evaluation de la toxicité membranaire d’une substance à l’échelle nanométrique :
NANOTOXICITE
Collaboration avec Karim El Kirat (MCF, UMR CNRS 6600)
Equipe : Modèles biomimétiques membranaires
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Molécules Nanoparticules
• Antibiotiques• Antifongiques• Peptides associés à des maladies (virales comme HIV et grippe ou neurodégénératives comme Alzheimer, Creutzfeldt-Jacob …)• Détergents industriels• Pro- et anti-oxydants• …
• Dendrimères• Nanotubes de carbone• Fullerènes• Nanoparticules des moteurs diesel• Dioxyde de titane (peintures blanches, dentifrices, crêmes solaires, surfaces auto-nettoyantes... ) • …
Les toxiques à tester
Equipe : Modèles biomimétiques membranaires
UMR CNRS 6022Génie Enzymatique et Cellulaire
0’10’30’60’90’120 ’
- MORANDAT S. & EL KIRAT K. (2006), Membrane resistance to Triton X-100 explored by real-time atomic force microscopy, Langmuir 22, 5786-5791.
(20 x 20 µm²; z=10 nm)
Un détergent non ionique : le TX-100
Equipe : Modèles biomimétiques membranaires
UMR CNRS 6022Génie Enzymatique et Cellulaire
0'5'10'15'20'30'40'50'70'
(20 x 20 µm²; z=10 nm)
- MORANDAT S. & EL KIRAT K. (2006), Membrane resistance to Triton X-100 explored by real-time atomic force microscopy, Langmuir 22, 5786-5791.
Un détergent non ionique : le TX-100
Equipe : Modèles biomimétiques membranaires
UMR CNRS 6022Génie Enzymatique et Cellulaire
DOPC/SM1:1 (mol/mol)
DOPC/SM/Chol2:1:1 (mol/mol/mol)
(20 x 20 µm²; z=10 nm)
0 min 5 min 30 min 120 min
EL KIRAT K. & MORANDAT S. (2007), Cholesterol modulation of membrane resistance to Triton X-100 explored by atomic force microscopy, Biochim. Biophys. Acta 1768, 2300-9.
Effet sur les microdomaines membranaires
Equipe : Modèles biomimétiques membranaires
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A B
EL KIRAT K. & MORANDAT S. (2007), Cholesterol modulation of membrane resistance to Triton X-100 explored by atomic force microscopy, Biochim. Biophys. Acta 1768, 2300-9.
Effet sur les microdomaines membranaires
Equipe : Modèles biomimétiques membranaires
UMR CNRS 6022Génie Enzymatique et Cellulaire
(0,75 x 0,75 µm²; z=1,5 nm)
- EL KIRAT K., PARDO-JACQUES A. and MORANDAT S. (2007), Interaction of non-ionic detergents with biomembranes at the nanoscale observed by atomic force microscopy, Int. J Nanotechnology , in press.
Insertion du TX-100 et du Tween-20
Equipe : Modèles biomimétiques membranaires
UMR CNRS 6022Génie Enzymatique et Cellulaire
mica
A
B
i ii iii
- EL KIRAT K., PARDO-JACQUES A. and MORANDAT S. (2007), Interaction of non-ionic detergents with biomembranes at the nanoscale observed by atomic force microscopy, Int. J Nanotechnology , in press.
Insertion du TX-100 et du Tween-20
pI = 10,6
Acides aminés basiquesAcides aminés acides
Hème
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- MORANDAT S. & EL KIRAT K. (2007), Real-time atomic force microscopy reveals cytochromec-induced alterations in neutral lipid bilayers, Langmuir, in press.
Une protéine soluble, le cyt c
Equipe : Modèles biomimétiques membranaires
UMR CNRS 6022Génie Enzymatique et Cellulaire
- MORANDAT S. & EL KIRAT K. (2007), Real-time atomic force microscopy reveals cytochrome c-induced alterations in neutral lipid bilayers, Langmuir, in press.
0’5’8’12’17’22’32’48’
Une protéine soluble, le cyt c
- MORANDAT S. & EL KIRAT K. (2007), Solubilization of supported lipid membranes by octyl glucoside observed by time-lapse atomic force microscopy, Colloids Surf. B 55, 179-184.
0’3’7,5’10’15’20’30’40’
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(15 x 15 µm²; z=10 nm)
Un autre détergent non ionique : le -OG