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Institut de Biologie StructuraleGrenoble / France

Contacts relatifs à cet article / PELLEQUER Jean-Luc

L’histone extériorisée H4 orchestre les inflammations chronique par induction de la mort cellulaire par voie litique

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De nombreux troubles chroniques découlent de dérèglement des réponses immunitaires. Une étude internationale (6 pays) menée par Oliver Soehnlein du LMU Munich, dont l’équipe AFM (microscopie à force atomique) du CEA/IRIG/IBS de Grenoble, a démontré que les neutrophiles exacerbent l’athérosclérose en provoquant la mort des cellules musculaires lisses sous l’ effet de l’histone H4 et qu’un peptide adapté est capable d’inhiber le processus.
La production initiale de bicouches membranaires et l’imagerie AFM ont été réalisées par Jean-Marie Teulon et poursuivies par Nihel Berrebeh lors de son stage de master2. Nihel a également imagé par AFM l’inhibition de l’histone H4 par des peptides sur ces bicouches.

Silvestre-Roig C, et al. (2019) Externalized histone H4 orchestrates chronic inflammation by inducing lytic cell death. Nature 569 : 236-240.

ExlA


Imagerie de séquence temporelle d’ExlACter par AFM sur des bicouches membranaires supportées en milieu liquide. On peut voir que lors de l’introduction d’ExlACter, la rugosité de la membrane augmente, la surface moyenne des trous diminue et la profondeur des trous augmente de 1,5 nm en (b) à 3,4 nm en (e).
Les bicouches membranaires ont été produites et imagées avec l’AFM par Jean-Marie Teulon en utilisant des liposomes produits par Bertrand Quentin.

Bertrand Q, et al. (2020) Exolysin (ExlA) from Pseudomonas aeruginosa punctures holes into target membranes using a “molten globule” domain. J. Mol. Biol. 432 : 4466-4480.

Cyt1Aa

Cyt1Aa, l’une des quatre protoxines cristallines produites par la bactérie anti-moustique Bacillus thuringiensis israelensis (Bti), forme des oligomères qui perforent complètement puis finissent par perturber les bicouches lipidiques. Environ 35 minutes après l’ajout de la toxine, on observe une perforation de la membrane à la périphérie des agrégats liés à la membrane. La profondeur des trous peut atteindre 4,5 nm, ce qui correspond à un recouvrement complet de la bicouche lipidique.
L’imagerie AFM des cristaux de Cyt1Aa, fournis par Guillaume Tetreau, ainsi que l’interaction entre Cyt1Aa et des bicouches lipidiques ont été réalisé par Jean-Marie Teulon.

Tetreau G, et al. (2020) Serial femtosecond crystallography drives elucidation of mosquitocidal Cyt1Aa bioactivation cascade, from in vivo crystallization to cell lysis. Nat. Comm. 11 : 1153.

Bacteriorhodopsine

La bactériorhodopsine, protéine transmembranaire pompe à protons, a été incorporée avec succès dans des bicouches lipidiques flottantes planes en phases gélifiée et fluide, en appliquant une méthode d’incorporation à médiation par détergent. La méthode a été optimisée sur des bicouches à support unique en utilisant des techniques de microbalance à cristal de quartz, de force atomique et de microscopie à fluorescence. L’intégrité de la bicouche lipidique et l’activité de la protéine ont été préservées lors du processus de reconstitution. Les modifications structurelles réversibles de la membrane, induites par l’activité fonctionnelle de la bactériorhodopsine déclenchée par la lumière visible, ont été observées et caractérisées à l’échelle nanométrique.
L’imagerie AFM a été produite par Jean-Marie Teulon avec les échantillons préparés par Tetiana Mukhina.

Mukhina T, et al. (2021) Insertion and activation of functional Bacteriorhodopsin in a floating bilayer. J. Colloid Interface Sci. 597 : 370-382.