Caractérisation biophysique des interactions de la mycosubtiline, agent antimicrobien, avec des systèmes membranaires biomimétiques
Institution:
Lyon 1Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Mycosubtilin is an antimicrobial lipopeptide, produced by different strains of Bacillus subtilis and possessing hemolytic and antifungal properties. Its biological activities are due to its interactions with the plasma membranes of the target cells. However, the precise molecular mechanisms of these interactions need to be further elucidated. The aim of this work is to determine the structure elements involved in the biological activities of mycosubtilin. For that purpose, we used membrane biomimetic systems, such as Langmuir monolayers or multilayers, and we analyzed the interactions of mycosubtilin with them by applying specific biophysical tools (surface tensiometry, PM-IRRAS, BAM, SHG, FT-IR and RMN). We determined that there is a preferential interaction of the lipopeptide with biomimetic membranes containing sterols. Thus the tyrosyle residue of mycosubtilin and the secondary alcohol group of the sterol are involved in these interactions. Significant changes in the morphology of the biomimetic membranes induced by the lipopeptide were highlighted; these modifications are more pronounced when the system is ternary, i.e. when it contains a glycerophospholipid, a sterol and sphingomyelin
Abstract FR:
La mycosubtiline est un lipopeptide antimicrobien, produit par différentes souches de Bacillus subtilis et doté de propriétés hémolytiques et antifongiques. Ses activités biologiques sont dues à des interactions avec les membranes plasmiques des cellules cibles. Cependant, les mécanismes moléculaires exacts de ces interactions doivent être approfondis. Le but de ce travail est de déterminer les éléments structuraux importants qui sont impliqués dans l'activité biologique de la mycosubtiline. A cet effet, nous avons utilisé les systèmes biomimétiques membranaires, comme les monocouches de Langmuir ou les multicouches, et nous avons analysé les interactions de la mycosubtiline avec ceux-ci grâce à des outils biophysiques adaptés (tensiométrie de surface, PM-IRRAS, BAM, SHG, FT-IR, RMN). Nous avons démontré qu'il existe une interaction privilégiée du lipopeptide avec les membranes biomimétiques contenant du stérol. Ainsi le résidu tyrosyle de la mycosubtiline et la fonction alcool secondaire des stérols sont impliqués lors de ces interactions. Des modifications importantes de la morphologie de membranes biomimétiques induites par le lipopeptide ont été mises en évidence ; celles-ci sont plus marquées lorsque le système est ternaire, c'est-à dire quand il contient un glycérophospholipide, un stérol et de la sphingomyéline