Recherche Avancée

Thèse soutenue

Etude physique des déformations de membranes induites par la toxine de Shiga

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Ludwig Berland
Direction : Patricia Bassereau
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique des solides et matière condensée
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

FR

L'étude présentée illustre l'interaction entre un agent pathogène et sa cellule hôte en caractérisant un processus d'endocytose non conventionnelle. Nous avons mis évidence à l'aide d'un système modèle de membranes cellulaires, les Vésicules Unilamellaires Géantes, les étapes précoces d'endocytose des toxines de Shiga. Ce travail, réalisé en collaboration avec des biologistes de l'UMR 144 de l'Institut Curie, et des physiciens de l'UMR 7083 de l'ESPCI, montre que la toxine de Shiga est capable, après liaison spécifque avec son récepteur lipidique, le Gb3, de réorganiser la membrane et d'induire des déformations tubulaires dirigées vers l'intérieur des vésicules. Le système modèle reproduit les observations faites sur des cellules, où les toxines liées à la membranes plasmique sont capables seules de promouvoir l'initation de leur propre endocytose. Nous avons proposé que la formation de domaines riches en toxines et en Gb3 lors de la liaison de la Shiga à la membrane induisait localement, sur un feuillet une compaction de la membrane et donc une courbure locale spontanée. Nous avons étudié l'influence de la composition lipidique sur la présence d'invaginations et montré que les tubules sont enrichis en toxines, mais aussi près de la limite de phase, en glycolipides n'interagissant pas avec la toxine. Enfn, en s'appuyant sur des techniques de caractérisation mécanique des membranes, nous avons montré que la toxine ne se liait pas sur des membranes courbées positivement (jusqu'à 100 nm de rayon) ; ensuite nous avons mesuré le dépliement des tubules en fonction de la tension appliquée à la membrane et confronté les résultats à un modèle thermodynamique à l'équilibre.