DUFOURC Erick

Dynamique des membranes

La RMN du solide est l'une des meilleures techniques pour déchiffrer la dynamique des membranes sur des échelles de temps allant de la picoseconde à la seconde (encart). Nous utilisons actuellement deux observables RMN : les spectres moyennés en fonction des mouvements et les temps de relaxation. Les noyaux d'intérêt sont le 1H, le 2H, le 31P, le 13C et le 15N. Ils fournissent des informations sur les paramètres d'ordre, les transitions de phase, les temps de corrélation, les énergies d'activation et l'élasticité des membranes. Ces paramètres physiques nous fournissent des outils pour comprendre les mécanismes biologiques (fusion, fuite, adsoption, perméabilité, etc.) qui se produisent au niveau de la membrane cellulaire.

Nous nous intéressons également aux stérols membranaires qui sont des molécules très importantes dans la vie et qui jouent un rôle crucial dans la dynamique membranaire. Ils modulent les phases de la membrane, les paramètres d'ordre, les temps de corrélation et l'élasticité de la membrane. En général, les stérols tendent à réduire l'impact des changements environnementaux sur l'ordre et la dynamique des molécules. Ils peuvent être décrits comme des "régulateurs de la dynamique des membranes" en les maintenant dans un état de dynamique qui change très peu lorsque la température ou d'autres facteurs changent. Le mécanisme d'action des peptides amphipathiques sur les membranes peut également être découvert à l'aide de la RMN à l'état solide. Les complexes peptide-lipide présentent un large éventail de structures et de dynamiques : on observe couramment des assemblages en forme de « tapis », de « douves de tonneau », de pores toroïdaux et désordonnés, de coins électrostatiques et d'électroporation moléculaire.

Plus d‘information : Morvan et al., BBA, 2022 ; Anal. Chem., 2023; Dufourc, J. Chem. Biol., 2008; Dufourc et al. Curr. Protein Pept. Sci., 2012.

Dynamique de la myéline (ANR ULTIMO)

La myéline est une structure membranaire lamellaire lipidique et protéique qui enveloppe étroitement l'axone de manière concentrique (voir encadré). Elle sert d'isolant électrique pour transporter l'électricité (influx nerveux) le long de l'axone dans les systèmes nerveux. Dans de nombreuses maladies neurodégénératives, la myéline perd sa structure cochléaire serrée, qui est principalement maintenue par deux protéines, la protéine basique de la myéline (MBP) et la protéine protéolipide (PLP), ce qui entraîne un mécanisme de détachement qui libère les membranes de l'axone. Bien que de grands progrès aient été réalisés dans le domaine de l'imagerie cérébrale, il est encore très difficile de sonder spécifiquement les membranes de myéline et leur dynamique changeante.

Notre projet, partagé avec des collègues de Marseille, vise à mieux comprendre ces phénomènes, à la fois du point de vue de l'imagerie par résonance magnétique (IRM) et de la résonance magnétique nucléaire à l'état solide (ssRMN). Des techniques spéciales seront développées pour tenter d'imager la myéline dans le cerveau (transfert de magnétisation inhomogène ihMT-MRI) et pour déterminer quels mouvements membranaires sont responsables du contraste de l'image et de la détection du dysfonctionnement de la myéline au niveau moléculaire (échos dipolaires de Jeener-Broekaert et relaxation dipolaire du réseau de spin).