Tirant des Nanotubes de la Membrane des vésicules unilamellaires géant

Coline Prévost; Feng-Ching Tsai; Patricia Bassereau; Mijo Simunovic

doi:10.3791/56086

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Article de méthode

Tirant des Nanotubes de la Membrane des vésicules unilamellaires géant

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DOI :

10.3791/56086

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7 décembre 2017

Coline Prévost^*¹^,²^,³ , Feng-Ching Tsai^*¹^,⁴ , Patricia Bassereau¹^,⁴ , Mijo Simunovic¹^,⁵

¹Laboratoire Physico Chimie Curie, Institut Curie, PSL Research University, CNRS UMR168, ²Department of Genetics and Complex Diseases, T. H. Chan School of Public Health, Harvard Medical School, ³Department of Cell Biology, Harvard Medical School, ⁴Sorbonne Universités, UPMC University Paris 06, ⁵Center for Studies in Physics and Biology, The Rockefeller University

^* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Beaucoup de protéines dans la cellule détecte et induire la courbure de la membrane. Les auteurs décrivent une méthode pour extraire des nanotubes de la membrane de vésicules lipidiques pour étudier l’interaction des protéines ou de n’importe quelle molécule de courbure-active avec courbes de membranes in vitro.

Résumé

Le remodelage de la membrane cellulaire est partie intégrante de nombreux phénomènes cellulaires, tels que l’endocytose, le trafic, la formation des filopodes, etc.. Nombreuses protéines différentes associent à membranes courbés à cause de leur capacité à détecter ou induire la courbure de la membrane. En règle générale, ces processus impliquent une multitude de protéines, ce qui les rend trop complexe à étudier quantitativement dans la cellule. Les auteurs décrivent un protocole afin de reconstituer une courbe membrane in vitro, imitant une structure cellulaire courbée, comme le cou d’endocytose. Une vésicule unilamellaires géant (GUV) est utilisée comme un modèle d’une membrane de la cellule, dont la pression interne et la tension superficielle sont contrôlé avec aspiration de la micropipette. Application d’une force de traction de point sur le GUV à l’aide de pinces optiques crée un nanotube de courbure élevé lié à une membrane plate. Cette méthode a traditionnellement été utilisée pour mesurer les propriétés mécaniques fondamentales des membranes lipidiques, tels que la rigidité de flexion. Ces dernières années, il a été élargi pour étudier comment les protéines interagissent avec la courbure de la membrane et la manière dont ils affectent la forme et la mécanique des membranes. Un système combinant micromanipulation, micro-injection, pinces optiques et la microscopie confocale permet la mesure de la courbure de la membrane, la tension de la membrane et la masse surfacique des protéines, simultanément. Ces mesures, de nombreuses propriétés importantes de mécaniques et morphologiques du système protéine membranaire peuvent être déduites. En outre, nous posons un protocole de création GUVs en présence de concentration saline physiologique et une méthode de quantification de la masse surfacique des protéines sur la membrane des intensités de fluorescence des lipides et des protéines marquées.

Introduction

Nombreux processus cellulaires, tels que de l’endocytose, le trafic, la formation des filopodes, infection, etc., sont accompagnées d’un changement radical dans la forme de membranes cellulaires¹^,². Dans la cellule, un certain nombre de protéines participer à ces processus en se liant à la membrane et modifier leur forme. Les exemples les plus notables sont membres de la famille des protéines amphiphysine/Bin/Rvs (BAR), contenant une caractéristique intrinsèque courbée BAR domaine³^,⁴^,⁵^,