Caractérisation de l’interaction peptide/membrane

Afin de caractériser l’interaction entre les séquences HCV3, HCV6 et HCV7 sélectionnées et des membranes, différentes analyses ont été envisagées, toutes utilisant des liposomes de différentes compositions comme modèles. Des études de calorimétrie permettront ainsi de vérifier l’existence d’une telle interaction et d’essayer de la quantifier. De plus, la spectrofluorimétrie et la microscopie à épifluorescence permettront d’étudier le comportement des peptides au contact des membranes et éventuellement d’émettre une hypothèse quant à leur mécanisme d’action. Cette étude permettra ainsi de mieux comprendre le fonctionnement de ces peptides, assez peu étudiés dans la littérature, et de vérifier leur potentielle utilisation en tant qu’agents de pénétration cellulaire dans une stratégie de vectorisation.

Liposomes comme modèles de membrane cellulaire

Comme expliqué précédemment (cf chapitre II), la membrane biologique est un système complexe, composé de divers éléments tels que des lipides, des protéines et des oligosaccharides. Outre sa composition, la complexité de la membrane biologique provient aussi de sa structure et des « mosaïque fluide » pour décrire la structure membranaire.206 Ce modèle est basé sur l’hypothèse selon laquelle les lipides et les protéines composant la membrane cellulaire, diffusent librement dans celle­ci. La diversité de la structure membranaire et le comportement dynamique de ses constituants rend l’étude biophysique de ses interactions avec différents composés, agents thérapeutiques ou vecteurs, difficile à appréhender. De fait, plusieurs membranes artificielles, ont été développées comme modèles de membranes cellulaires, particulièrement les modèles utilisant des lipides. En effet, les lipides sont des molécules amphiphiles capables, en milieu aqueux, de s’auto-assembler grâce à des liaisons hydrophobes, de manière à mettre en interaction leur chaînes grasses. Les structures ainsi formées, appelées bicouches lipidiques, peuvent être assimilées à un modèle simplifié de la membrane cellulaire. Quoique leur composition soit moins diverse (principalement des glycérophospholipides), les propriétés dynamiques y sont conservées. Les bicouches lipidiques ont ainsi été utilisées afin de modéliser l’interaction de certains composés thérapeutiques ou vecteurs avec une membrane en termes On distingue trois principaux types de modèles de membranes cellulaires : les bicouches lipidiques supportées, les monocouches lipidiques et les liposomes (Figure 93).

certains composés comme le cholestérol, déstabilisent les interactions entre les chaînes grasses et permettent ainsi plus de mouvements dans la membrane (état liquide désordonné Ld/Lα ou ordonné Lo, « phase fluide »). Une même membrane peut également exister sous plusieurs phases selon la température. Ainsi, à basse température la membrane existe à l’état gel So, où l’empilement des lipides est très ordonné et ces derniers présentent très peu de mouvements. Avec l’augmentation de la température, les interactions entre les lipides composant la bicouche s’affaiblissent et la membrane adopte un état fluide Ld, beaucoup plus sujet aux mouvements des lipides. Le passage d’une phase à l’autre s’effectue à une température particulière, dépendante des différents constituants de la membrane (phospholipides, Chol, SM), appelée température de transition de phase Tm. A une température proche de la Tm, les lipides adoptent, au sein d’une même membrane, des comportements différents avec des domaines en phase gel et des domaines en phase fluide (Figure 94).141,208 La séparation de ces deux domaines constitue un défaut de phase, particulièrement important pour la pénétration de certains composés ou la fusion membranaire.

Certains phospholipides permettent à la membrane d’exister sous une autre phase, appelée phase « ondulée » ou ripple-phase, Pβ. Dans cet état, la courbure de la membrane est alternée, lui conférant un caractère ondulé. Comme pour une température proche de la Tm, la bicouche lipidique présente alors à la fois des domaines où les lipides adoptent un comportement gel et des domaines fluides, la frontière entre ces domaines formant des défauts de phase. Le passage de la phase gel à la ripple-phase est défini par la température de pré-transition de phase, Tpre. vesicles) constituées d’une unique bicouche lipidique, les vésicules multilamellaires (MLVs pour multilamellar vesicles) présentant plusieurs bicouches lipidiques concentriques, et les vésicules multivésiculaires (MVVs pour multivesicular vesicles) où plusieurs vésicules sont imbriquées les unes dans les autres (Figure 95). Au sein des ULVs, on distingue également plusieurs types de vésicule selon leur taille : les vésicules unilamellaires géantes (GUVs pour giant unilamellar vesicles) mesurant plus de 1 µm de diamètre, les vésicules unilamellaires larges (LUVs pour large unilamellar vesicles) avec un diamètre entre 100 et 200 nm, et les petites vésicules unilamellaires (SUVs pour small unilamellar vesicles) de taille inférieure à 50 nm.