Comment les lipides polyinsaturés facilitent les déformations membranaires

Les phospholipides polyinsaturés facilitent la déformation et la fission de la membrane par les protéines d'endocytose, ce qui suggère un lien entre l'enrichissement frappant de ces lipides dans les membranes plasmiques neuronales et la vitesse très rapide à laquelle l'endocytose survient dans les neurones. Afin d'explorer davantage l'impact des phospholipides polyinsaturés sur la déformation et la fission des membranes, des simulations de dynamique moléculaire sont réalisées sur des membranes modèles dans lesquelles la distribution des chaines polyinsaturées est contrôlée de plusieurs façons. Dans un premier temps, le profil des chaines a été modifié de façon systématique en introduisant un nombre croissant d'insaturation sur les chaines aliphatiques en position 1 et/ou 2. Dans un deuxième temps, la distribution des phospholipides polyinsaturés a été limité à un seul feuillet de la membrane pour mimer l'asymétrie de composition des deux feuillets des membranes biologiques. Ces approches ont montré que (i) les mouvements verticaux des chaines aliphatiques le long de la membrane augmentent avec la polyinsaturation et sont responsables de la flexibilité croissante des membranes ; (ii) l'effet mécanique des phospholipides polyinsaturés augmente en fonction du nombre d'insaturation, avec notamment une différence entre les chaines 20 :4 (omega-6) et 22 :6 (omega-3) ; (iii) la combinaison d'une chaine aliphatique saturée et d'une chaine aliphatique polyinsaturée dans les phospholipides permet un compromis entre imperméabilité et flexibilité membranaires ; (iv) les phospholipides polyinsaturés stimulent la déformation et la fission de la membrane s'ils sont présents dans le feuillet externe à la déformation (c'est-à-dire cytosolique dans le cas d'une endocytose) mais ils n'ont pas d'effet dans le feuillet opposé. Ces observations permettent de proposer un modèle dans lequel les chaines polyinsaturées adaptent leur conformation à la courbure du feuillet convexe. Ces résultats concordent avec la distribution des chaînes aliphatiques polyinsaturées dans les membranes cellulaires.