UMR CNRS 6022 Génie Enzymatique et Cellulaire (Directeur : A UMR CNRS 6022 Génie Enzymatique et Cellulaire (Directeur : A. Friboulet) Thème 1 : Biocatalyse et Alternatives Métaboliques Métabolisme lipidique végétal (Dr. B. Thomasset) Génèse et caractérisation de la diversité biocatalytique (Dr. B. Bihan-Avalle) Thème 2 : Biocatalyse supramoléculaire et anisotrope Polymères biomimétiques, impression moléculaire et nanostructuration (Pr. K. Haupt) RMN des solides et systèmes biomimétiques (Pr. C. Sarazin) Modèles biomimétiques membranaires (Pr. S. Pulvin et Dr. S. Morandat)

UMR CNRS 6022 Génie Enzymatique et Cellulaire Equipe : Modèles biomimétiques membranaires La membrane biologique, un édifice très complexe

UMR CNRS 6022 Génie Enzymatique et Cellulaire Equipe : Modèles biomimétiques membranaires Les modèles membranaires biomimétiques Eau Liposomes Monocouches de Langmuir mica Bicouches supportées

UMR CNRS 6022 Génie Enzymatique et Cellulaire Equipe : Modèles biomimétiques membranaires La préparation des modèles lipidiques biomimétiques Support Hydrophile Support Hydrophobe Transfert par Langmuir-Blodgett Fusion de liposomes

UMR CNRS 6022 Génie Enzymatique et Cellulaire Equipe : Modèles biomimétiques membranaires La technique d’analyse de choix : la microscopie à force atomique (AFM)

UMR CNRS 6022 Génie Enzymatique et Cellulaire Equipe : Modèles biomimétiques membranaires Directive REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals) entrée en vigueur le 1er juin 2007 : évaluation de la toxicité de 30 000 substances chimiques, et limitation de l’expérimentation animale au strict minimum. Evaluation de la toxicité membranaire d’une substance à l’échelle nanométrique : NANOTOXICITE Collaboration avec Karim El Kirat (MCF, UMR CNRS 6600)

UMR CNRS 6022 Génie Enzymatique et Cellulaire Equipe : Modèles biomimétiques membranaires Les toxiques à tester Molécules Nanoparticules Antibiotiques Antifongiques Peptides associés à des maladies (virales comme HIV et grippe ou neurodégénératives comme Alzheimer, Creutzfeldt-Jacob …) Détergents industriels Pro- et anti-oxydants … Dendrimères Nanotubes de carbone Fullerènes Nanoparticules des moteurs diesel Dioxyde de titane (peintures blanches, dentifrices, crêmes solaires, surfaces auto-nettoyantes... ) …

UMR CNRS 6022 Génie Enzymatique et Cellulaire Equipe : Modèles biomimétiques membranaires Un détergent non ionique : le TX-100 30’ 0’ 120 ’ 60’ 10’ 90’ (20 x 20 µm²; z=10 nm) - MORANDAT S. & EL KIRAT K. (2006), Membrane resistance to Triton X-100 explored by real-time atomic force microscopy, Langmuir 22, 5786-5791.

UMR CNRS 6022 Génie Enzymatique et Cellulaire Equipe : Modèles biomimétiques membranaires Un détergent non ionique : le TX-100 40' 70' 30' 50' 20' 0' 15' 5' 10' (20 x 20 µm²; z=10 nm) - MORANDAT S. & EL KIRAT K. (2006), Membrane resistance to Triton X-100 explored by real-time atomic force microscopy, Langmuir 22, 5786-5791.

UMR CNRS 6022 Génie Enzymatique et Cellulaire Equipe : Modèles biomimétiques membranaires Effet sur les microdomaines membranaires 0 min 5 min 30 min 120 min DOPC/SM 1:1 (mol/mol) DOPC/SM/Chol 2:1:1 (mol/mol/mol) (20 x 20 µm²; z=10 nm) EL KIRAT K. & MORANDAT S. (2007), Cholesterol modulation of membrane resistance to Triton X-100 explored by atomic force microscopy, Biochim. Biophys. Acta 1768, 2300-9.

UMR CNRS 6022 Génie Enzymatique et Cellulaire Equipe : Modèles biomimétiques membranaires Effet sur les microdomaines membranaires A B EL KIRAT K. & MORANDAT S. (2007), Cholesterol modulation of membrane resistance to Triton X-100 explored by atomic force microscopy, Biochim. Biophys. Acta 1768, 2300-9.

UMR CNRS 6022 Génie Enzymatique et Cellulaire Equipe : Modèles biomimétiques membranaires Insertion du TX-100 et du Tween-20 - EL KIRAT K., PARDO-JACQUES A. and MORANDAT S. (2007) Interaction of non-ionic detergents with biomembranes at the nanoscale observed by atomic force microscopy, Int. J Nanotechnology , in press. (0,75 x 0,75 µm²; z=1,5 nm) - EL KIRAT K., PARDO-JACQUES A. and MORANDAT S. (2007), Interaction of non-ionic detergents with biomembranes at the nanoscale observed by atomic force microscopy, Int. J Nanotechnology , in press.

UMR CNRS 6022 Génie Enzymatique et Cellulaire Equipe : Modèles biomimétiques membranaires Insertion du TX-100 et du Tween-20 mica A B i ii iii - EL KIRAT K., PARDO-JACQUES A. and MORANDAT S. (2007), Interaction of non-ionic detergents with biomembranes at the nanoscale observed by atomic force microscopy, Int. J Nanotechnology , in press.

UMR CNRS 6022 Génie Enzymatique et Cellulaire Equipe : Modèles biomimétiques membranaires Une protéine soluble, le cyt c pI = 10,6 Acides aminés basiques Acides aminés acides Hème - MORANDAT S. & EL KIRAT K. (2007), Real-time atomic force microscopy reveals cytochromec-induced alterations in neutral lipid bilayers, Langmuir, in press.

UMR CNRS 6022 Génie Enzymatique et Cellulaire Equipe : Modèles biomimétiques membranaires Une protéine soluble, le cyt c 22’ 48’ 17’ 32’ 8’ 0’ 5’ 12’ - MORANDAT S. & EL KIRAT K. (2007), Real-time atomic force microscopy reveals cytochrome c-induced alterations in neutral lipid bilayers, Langmuir, in press.

UMR CNRS 6022 Génie Enzymatique et Cellulaire Equipe : Modèles biomimétiques membranaires Un autre détergent non ionique : le b-OG 40’ 30’ 20’ 10’ 15’ 0’ 7,5’ 3’ (15 x 15 µm²; z=10 nm) - MORANDAT S. & EL KIRAT K. (2007), Solubilization of supported lipid membranes by octyl glucoside observed by time-lapse atomic force microscopy, Colloids Surf. B 55, 179-184.