Liaison et trafic réversibles de l'origami d'ADN entre les phases de membranes lipidiques

Les membranes cellulaires sont intrinsèquement hétérogènes dans leur composition lipidique et peuvent présenter des degrés variés de rigidité et de séparation de phase. De nombreuses protéines qui transportent réversiblement entre les compartiments et/ou les domaines membranaires sont modifiées avec des ancres lipidiques qui leur permettent de se lier et de se localiser dans des régions membranaires souhaitées. Inspiré par les motifs de lipidation des éléments de trafic membranaire et utilisant l'origami d'ADN comme matériau de bio-ingénierie, ce travail vise à développer des nanostructures d'ADN ancrées par lipidation biomimétiques qui se lient sélectivement et transportent réversiblement entre des membranes de rigidités différentes. Ici, les structures d'origami sont fonctionnalisées avec différents types et nombres de groupes lipophiles, à savoir le cholestérol, le tocophérol, l'oléyle, le palmitoyle et le stéaryle, qui imitent des propriétés physico-chimiques importantes des ancres lipidiques naturelles. Leur interaction avec la membrane et leur sélectivité de phase envers des vésicules géantes unilamellaires homogènes et séparées en phases liquide désordonnée/liquide ordonnée sont caractérisées quantitativement par microscopie confocale à fluorescence. Les constatations clés montrent que les nanostructures d'ADN ancrées par lipidation se lient sélectivement à différentes phases membranaires, en fonction du type d’ancre et de la composition/rigidité de la membrane. Enfin, en utilisant le déplacement de brin pour contrôler la dimérisation des nanostructures d'ADN portant des ancres lipidiques distinctes, un transport réversible entre différents domaines membraneux et vésicules est réalisé, récapitulant des principes clés du trafic membranaire in vitro et ouvrant de nouvelles perspectives pour des nanotransporteurs plus précis actifs sur les membranes.