Etude de l'organisation de films ultraminces de protéines par microscopie Raman et autres techniques

Abstract

Cette étude porte sur l'organisation en films ultraminces de protéines fortement tensioactives et sur leurs interactions avec des lipides. Elle a été réalisée principalement par microspectroscopie Raman confocale associée à d'autres méthodes complémentaires telles que des mesures de tension superficielle, la microscopie à l'angle de Brewster et la spectroscopie infrarouge PM-IRRAS. Le signal Raman de tels systèmes étant très faible, la première étape de ce travail a consisté à mener des tests comparatifs entre différents types de caméra CCD de technologies récentes afin d'optimiser la détection du montage. L'optimisation de notre instrumentation a permis l'étude de différents films protéiques. D'une part, des films de Langmuir constitués des protéines du surfactant pulmonaire SP-B ou SP-C ont été étudiés, les protéines étant pures ou en interaction avec deux phospholipides, le DPPC et le DPPG, présents majoritairement dans le système in-vivo. Ensuite, la puroindoline-a, protéine végétale dont les fortes propriétés tensioactives permettent la réalisation et la caractérisation de films noirs protéiques, a aussi été étudiée. Nous avons en particulier montré que cette protéine subit des changements importants de structure secondaire selon la nature du système étudié (poudre, solution aqueuse ou film noir). Des changements ont également été constatés en présence du lyso-palmitoylphosphatidylcholine (LPC), phospholipide à une seule chaîne aliphatique.

This work concerns the organization in ultrathin films of strongly surface-active proteins and their interactions with lipids. It was carried out mainly by confocal Raman microspectroscopy associated with other complementary methods such as surface tension measurements, Brewster angle microscopy and infrared PM-IRRAS spectroscopy. The Raman signal of such systems being very weak, the first stage of this work consisted in carrying out comparative tests between various types of CCD camera of recent technologies in order to optimize the detection of the setup. The optimization of our instrumentation allowed the study of various proteinic films. On one hand, Langmuir films of surfactant pulmonary proteins SP-B or SP-C were studied, proteins being pure or in interaction with two phospholipids, DPPC and DPPG, mainly present in the in-vivo system. Then, puroindoline-a, a vegetable protein, which has strong surface-active properties allowing the realization and the characterization of proteinic black films, was also studied. We showed in particular that this protein undergoes important changes in its secondary structure according to the nature of the studied system (powder, aqueous solution or black film). Changes were also noted in the presence of lysopalmitoylphosphatidylcholine (LPC), phospholipid with only one aliphatic chain.