Recherche Avancée

Thèse soutenue

Etude électrochimique de la fonctionnalité de l'ubiquinone et d'une oxydoréductase membranaire dans une structure lipidique artificielle

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Auteur / Autrice : Elisabeth Torchut
Direction : Christian Bourdillon
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
Date : Soutenance en 1993
Etablissement(s) : Compiègne

Résumé

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De nombreux systèmes modelés ont été développés, depuis quelques années, pour comprendre les aspects structuraux et fonctionnels des membranes biologiques. Ainsi, les couches de phospholipides supportées sur des substrats solides sont des modèles dynamiques de plus en plus utilisés, notamment pour les mesures de diffusion latérale des constituants membranaires. Ce travail propose l'adaptation et l'utilisation des techniques électrochimiques pour l'étude des propriétés structurales et dynamiques d'un système biomimétique. Le système d'étude est une électrode microstructurée composée d'un film d'oxyde d'aluminium microporeux recouvert d'or à une extrémité. Les monocouches de lipides sont formées par adsorption et fusion de vésicules de phospholipides sur la surface des pores alkylée en présence d'octadecyltrichlorosilane. Les caractéristiques structurales et dynamiques du système sont déterminées par voie électrochimique (voltamètrie cyclique et chronocoulométrie) en utilisant l'octadecylmethylviologene comme sonde électroactive. Nous avons ainsi pu mettre en évidence la diffusion latérale de molécules en deux dimensions. Un transporteur naturel d'électrons, l'ubiquinone, a été incorporé dans la monocouche de lipides. Il est alors possible de montrer que la diffusion des transporteurs d'électrons est mesurable par voie électrochimique sans marquage préalable de la molécule. L'électrocatalyse enzymatique bidimensionnelle permet de mettre en évidence l'insertion de la pyruvate oxydase d'escherichia coli dans la structure. Le courant catalytique obtenu reflète la diffusion latérale de l'ubiquinone, sa régénération électrochimique et la réaction catalytique entre l'ubiquinone et la pyruvate oxydase. Nous montrons ainsi qu'il est possible de faire évoluer le système vers des niveaux de complexité supplémentaire.