Behavior of a GPI-anchored protein in phospholipid monolayers at the air–water interface

AbstractThe interaction between alkaline phosphatase (AP), a glycosylphosphatidylinositol (GPI)-anchored protein (AP-GPI), and phospholipids was monitored using Langmuir isotherms and PM-IRRAS spectroscopy. AP-GPI was injected under C16 phospholipid monolayers with either a neutral polar head (1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine monohydrate (DPPC)) or an anionic polar head (1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phospho-L-serine (DPPS)). The increase in molecular area due to the injection of protein depended on the surface pressure and the type of phospholipid. At all surface pressures, it was highest in the case of DPPS monolayers. The surface elasticity coefficient E, determined from the π–A diagrams, allowed to deduct that the AP-GPI–phospholipid mixtures presented a molecular arrangement less condensed than the corresponding pure phospholipid films. PM-IRRAS spectra suggested different protein–lipid interactions as a function of the nature of the lipids. AP-GPI modified the organization of the DPPS deuterated chains whereas AP-GPI affected only the polar group of DPPC at low surface pressure (8 mN/m). Different protein hydration layers between the DPPC and DPPS monolayers were suggested to explain these results. PM-IRRAS spectra of AP-GPI in the presence of lipids showed a shape similar to those collected for pure AP-GPI, indicating a similar orientation of AP-GPI in the presence or absence of phospholipids, where the active sites of the enzyme are turned outside of the membrane

Determination of molecular groups involved in the interaction of annexin A5 with lipid membrane models at the air–water interface

AbstractAnnexin A5 (AnxA5) is a member of a family of homologous proteins sharing the ability to bind to negatively charged phospholipid membranes in a Ca2+-dependent manner. In this paper, we used polarization-modulated infrared reflection absorption spectroscopy (PMIRRAS), Brewster angle microscopy (BAM), and ellipsometry to investigate changes both in the structure of AnxA5 and phospholipid head groups associated with membrane binding. We found that the secondary structure of AnxA5 in the AnxA5/Ca2+/lipid ternary complex is conserved, mainly in α-helices and the average orientation of the α-helices of the protein is slightly tilted with respect to the normal to the phospholipid monolayer. Upon interaction between AnxA5 and phospholipids, a shift of the νas PO2− band is observed by PMIRRAS. This reveals that the phosphate group is the main group involved in the binding of AnxA5 to phospholipids via Ca2+ ions, even when some carboxylate groups are accessible (PS). PMIRRAS spectra also indicate a change of carboxylate orientation in the aspartate and glutamate residues implicated in the association of the AnxA5, which could be linked to the 2D crystallization of protein under the phospholipid monolayer. Finally, we demonstrated that the interaction of AnxA5 with pure carboxylate groups of an oleic acid monolayer is possible, but the orientation of the protein under the lipid is completely different

Exploring the Membrane Mechanism of the Bioactive Peptaibol Ampullosporin A Using Lipid Monolayers and Supported Biomimetic Membranes

Ampullosporin A is an antimicrobial, neuroleptic peptaibol, the behavior of which was investigated in different membrane mimetic environments made of egg yolk L-α-phosphatidylcholine. In monolayers, the peptaibol adopted a mixed α/310-helical structure with an in-plane orientation. The binding step was followed by the peptide insertion into the lipid monolayer core. The relevance of the inner lipid leaflet nature was studied by comparing ampullosporin binding on a hybrid bilayer, in which this leaflet was a rigid alkane layer, and on supported fluid lipid bilayers. The membrane binding was examined by surface plasmon resonance spectroscopy and the effect on lipid dynamics was explored using fluorescence recovery after photobleaching. In the absence of voltage and at low concentration, ampullosporin A substantially adsorbed onto lipid surfaces and its interaction with biomimetic models was strongly modified depending on the inner leaflet structure. At high concentration, ampullosporin A addition led to the lipid bilayers disruption

Study of structure and orientation of mesentericin Y105, a bacteriocin from Gram-positive Leuconostoc mesenteroides, and its Trp-substituted analogues in phospholipid environments

AbstractMesentericin Y105 (Mes-Y105) is a bacteriocin secreted by Leuconostoc mesenteroides which is particularly active on Listeria. It is constituted by 37 residues and reticulated by one disulfide bridge. It has two W residues, W18 and W37, which can be studied by fluorescence. Two single substituted W/F analogues were synthesized (Mes-Y105/W18 and Mes-Y105/W37) to differentiate the local environment around each W and to study their changes in the presence of lipid vesicles.Fluorescence experiments show that, for the pure Trp-analogues, W18 and W37 are fully exposed to solvent whatever pH and buffer conditions. In the presence of lipid vesicles, both became buried. Lipid affinities were estimated: they are weak for zwitterionic phospholipids but an order of magnitude higher for negatively charged phosphatidylserine (PS) and phosphatidylglycerol (PG) lipids. On negatively charged PG lipids, Mes-Y105 and Mes-Y105/W37 display comparable lipid affinities. A decrease in lipid affinity is observed for Mes-Y105/W18 compared to Mes-Y105, which means that W37 would seem to be required for increased lipid selectivity. In the lipid-bound state W18 is strongly dehydrated, probably embedded into the acyl chains, while W37 stands more at the interface.Mes-Y105 was also studied by polarization modulation infrared reflection absorption spectroscopy (PMIRRAS), alone and in various phospholipid environments, to obtain structural information and to assess lipid perturbations. At nanomolar concentrations close to those required for anti-Listeria activity, Mes-Y105 forms films at the air/water interface and inserts into negatively charged lipid monolayers. In situ infrared data show that Mes-Y105 binding only affects the polar head group vibrations while the lipid order of the acyl chains remains unaffected. The PMIRRAS show that Mes-Y105 folds into an N-terminal antiparallel β-sheet followed by an α-helix, both structures being tilted (40°) compared to the normal at the interface, which is in agreement with the thickness estimated by Brewster angle microscopy (BAM). All these data support the proposal of a new model for Mes-Y105 at the membrane interface

La distribution des amphores dans la région lyonnaise. Étude de deux sites de consommation

Desbat Armand, Dangréaux Bernard. La distribution des amphores dans la région lyonnaise. Étude de deux sites de consommation. In: Les amphores en Gaule : production et circulation. Table ronde internationale, Metz, 4-6 octobre 1990. CNRS, Ministère de la Culture et de la Communication, Service Régional de l'Archéologie de Lorraine. Besançon : Université de Franche-Comté, 1992. pp. 151-156. (Annales littéraires de l'Université de Besançon, 474

Réalisation de systèmes membranaires modèles et étude de leur organisation par microscopie à l'angle de Brewster, spéctroscopie PM-IRRAS et dichroïsme circulaire vibrationnel

De nouveaux systèmes membranaires modèles reproduisant l'épaisseur des membranes naturelles en bicouche ont été réalisés à l'interface air-eau. Deux méthodes originales ont été conçues pour stabiliser des multicouches phospholipidiques à la surface de l'eau. La première méthode a permis de former des bicouches de DMPC et des tricouches de DOPS par compression au-delà du collapse des monocouches sur une cuve de Langmuir modifiée. La deuxième méthode a consisté à réaliser une bicouche de DMPC supportée sous une monocouche de silane polymérisée à l'interface air-eau par éclatement de vésicules. L'épaisseur et l'organisation des systèmes ont été déterminées grâce à la microscopie à l'angle de Brewster et la spectroscopie PM-IRRAS. Une étude a ensuite été menée sur l'interaction de ces nouveaux systèmes membranaires modèles avec la mélittine, un peptide cytotoxique du venin d'abeille. Les premiers résultats obtenus sur la tricouche de DOPS ont montré que la mélittine était plutôt redressée dans la tricouche. Afin d'améliorer les études sur les interactions membranes-protéines, une nouvelle technique spectroscopique a été développée : la spectroscopie de dichroïsme circulaire vibrationnel. Cette technique, implantée pour la première fois en France, est sensible aux propriétés des molécules chirales. Les résultats préliminaires obtenus sur des phospholipides (en solution, en vésicules ou en multicouches supportées) et sur la mélittine laissent entrevoir un avenir prometteur pour le VCD pour la détermination des structures secondaires de peptides et de protéines insérés dans des vésicules lipidiques ou des multicouches supportées.BORDEAUX1-BU Sciences-Talence (335222101) / SudocSudocFranceF

La distribution des amphores dans la région lyonnaise. Étude de deux sites de consommation

Desbat Armand, Dangréaux Bernard. La distribution des amphores dans la région lyonnaise. Étude de deux sites de consommation. In: Les amphores en Gaule : production et circulation. Table ronde internationale, Metz, 4-6 octobre 1990. CNRS, Ministère de la Culture et de la Communication, Service Régional de l'Archéologie de Lorraine. Besançon : Université de Franche-Comté, 1992. pp. 151-156. (Annales littéraires de l'Université de Besançon, 474

Propriétés structurales de protéines membranaires à l'interface air-eau (une étude par spectroscopie PM-IRRAS et rayons X)

Il a été postulé pendant des décennies que l'étalement des protéines à l'interface air-eau provoque leur dénaturation. Toutefois, jusqu'à tout récemment, aucune évidence directe permettait de confirmer cette affirmation. L'avènement de techniques telles que la réflectivité et la diffraction des rayons X ainsi que la spectroscopie de réflectivité infrarouge différentielle par modulation de polarisation (PM-IRRAS) a permis d'étudier la structure secondaire et l'organisation de protéines en films monomoléculaires in situ à l'interface air-eau. Afin de clarifier ce postulat, nous avons étudié la structure secondaire et l'organisation de deux protéines membranaires modèles in situ à l'interface air-eau, soit la gramicidine, un pentadecapeptide utilisé comme antibiotique, et la rhodopsine, la chromoprotéine responsable de la première étape du cycle visuel. La combinaison des techniques de pointe (rayons X et le PM-IRRAS) pour l'étude de films minces a permis de mieux comprendre l'organisation structurale et les mécanismes de dénaturation de ces protéines membranaires à l'interface air-eau. Les résultats obtenus permettent de démontrer que la gramicidine se réorganise à l'interface air-eau tout au long de l'isotherme de pression de surface et qu'elle adopte une structure en double hélice béta5.6 antiparallèle entrelacée. Les mesures effectuées avec la rhodopsine montrent qu'il est possible, à l'aide de conditions expérimentales bien définies, de maintenir sa structure secondaire native.BORDEAUX1-BU Sciences-Talence (335222101) / SudocSudocFranceF

La production d'amphores à Lyon

Desbat Armand, Dangréaux Bernard. La production d'amphores à Lyon . In: Gallia, tome 54, 1997. pp. 73-104

Les amphores du dépotoir flavien du Bas-de-Loyasse à Lyon

The flavian dump of the Bas-de-Loyasse, in Lyon, excavated in 1970, has given remains of more than 400 amphoras which give a view almost complete of the amphoras types in use at this time in Gaul. The typological study completed by chemical analysis let us consider the consumption in Lyon in the end of the 1st century, through the transported foodstuffs and the origin of the amphoras. Amongst the main results we shall note the predominance of the wine-amphoras and the importance of the gaulish amphoras which are the most numerous. These include the flat-bottomed types called "gauloises" but also other types : Dressel 2/4, Haltern 70 similis, and Dressel 9 similis, which ask the question of an eventual redistribution, from Lyon, of produces imported in other containers. Moreover we notice the importance of the Eastern amphoras. The comparison with other sets from Lyon or Vienne allow yet to have an idea of the evolution of the imports between the end of the 1st century B.C. and the end of the 1st century A.D.Le dépotoir flavien du Bas-de-Loyasse à Lyon, fouillé en 1970, a livré les restes de plus de 400 amphores qui fournissent un tableau assez complet des types d'amphores en usage en Gaule à cette époque. L'étude typologique, complétée par des analyses de pâtes, permet d'envisager la consommation à Lyon à la fin du II s. du point de vue des denrées transportées mais aussi de l'origine des amphores. Parmi les principaux résultats, on notera la prédominance des amphores vinaires et l'importance des amphores gauloises qui sont majoritaires. Celles-ci comportent surtout des types à fond plat dits «gauloises» mais également d'autres types, Dressel 2/4, Haltern 70 similis et Dressel 9 similis, qui posent la question d'une éventuelle redistribution à partir de Lyon de produits importés dans d'autres conteneurs. On remarque en outre la place relativement importante des amphores orientales. La comparaison avec d'autres ensembles de Lyon et de Vienne permet encore d'entrevoir l'évolution des importations entre la fin du Ier s. av. J.-C. et la fin du Ier s. ap. J.-C.Dangreaux B., Desbat Armand. Les amphores du dépotoir flavien du Bas-de-Loyasse à Lyon. In: Gallia, tome 45, 1987. pp. 115-153