Etude de l'énergétique de l'assemblage des protéines membranaires

Les proteines membranaires occupent en moyenne 50% de la masse des membranes cellulaires. Cependant, certaines membranes specialisees peuvent avoir de 20 a 90% de leur masse en proteines. Dans ce cadre, l'importance de l'assemblage des proteines membranaires dans des complexes coherents, dynamiques et fonctionnels n'est plus a demontrer.Mon projet s'inscrit dans la comprehension des forces qui menent a l'assemblage des proteines membranaires. J'utilise pour cela le modele de l'Aquaporine Z (AqpZ) d'Escherichia coli. En premier lieu, j'ai mis en oeuvre une approche de dynamique moleculaire gros grains avec des forces de biais adaptatifs pour etudier les relations entre orientations de deux monomeres d'AqpZ. Il existe, de facon surprenante, des forces se propageant a longue distance vraisemblablement par les lipides qui biaisent les orientations relatives entre les proteines.Un deuxieme axe de mon travail est l'etude des enrichissements lipidiques autour de l'AqpZ native ou mutee, a differentes distances, avec l'utilisation d'une membrane complexe rendant compte de la diversite lipidique de la membrane interne d'E.coli. Dans cette analyse, la cardiolipine est enrichie a proximite de la proteine. Enfin, j'ai construit un systeme contenant 125 monomeres d'AqpZ dans une membranes simple ou complexe, qui representent 50% en masse en proteines. Ce systeme m'a permis de questionner l'evolution spontanee d'un tel systeme encombre, mais aussi le devenir des forces a longue distance et des lipides enrichis a la surface de la proteine dans ce contexte.