Droplet-based microfluidics to investigate wheat gliadins phase behavior within lipid vesicles

Au cours du développement du grain de blé, les protéines de réserve s'assemblent sous la forme de phases denses appelés corpuscules protéiques (CPs). Ces assemblages servent de réserve de carbone, de soufre et d'azote essentielles au développement du grain et de la plante. Malgré de nombre...

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Auteurs principaux : Cochereau Rémy (Auteur), Renard Denis (Directeur de thèse), Boire Adeline (Directeur de thèse), Offmann Bernard (Président du jury de soutenance), Salmon Jean-Baptiste (Rapporteur de la thèse), Gauffre Fabienne (Rapporteur de la thèse), Banc Amélie (Membre du jury), Schatz Christophe (Membre du jury)
Collectivités auteurs : Université de Nantes 1962-2021 (Organisme de soutenance), École doctorale Écologie Géosciences Agronomie Alimentation Rennes 2016-2022 (Ecole doctorale associée à la thèse), Biopolymères, Interactions, Assemblages BIA Unité de recherche INRA - Université de Nantes (Laboratoire associé à la thèse)
Format : Thèse ou mémoire
Langue : anglais
Titre complet : Droplet-based microfluidics to investigate wheat gliadins phase behavior within lipid vesicles / Rémy Cochereau; sous la direction de Denis Renard et de Adeline Boire
Publié : 2021
Accès en ligne : Accès Nantes Université
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Note de thèse : Thèse de doctorat : Sciences des aliments : Nantes : 2021
Sujets :
Description
Résumé : Au cours du développement du grain de blé, les protéines de réserve s'assemblent sous la forme de phases denses appelés corpuscules protéiques (CPs). Ces assemblages servent de réserve de carbone, de soufre et d'azote essentielles au développement du grain et de la plante. Malgré de nombreuses études, les mécanismes à l'origine de leur formation restent indéterminés. Des études in vitro récentes tendent à montrer que la séparation de phase liquide-liquide (LLPS) des protéines ainsi que des interactions protéine-membrane pourraient être impliquées dans la formation des CPs au sein du grain de blé. Cependant, l'influence des interactions protéine-membrane sur la LLPS des protéines de blé n'a pas encore été étudiée. De plus, la LLPS des protéines de blé a peu été étudiée dans des conditions proches des conditions biologiques en raison de leur faible solubilité dans l'eau. Ce projet de thèse a donc consisté à étudier l'assemblage de protéines de blé en présence d'une membrane modèle, dans des conditions proches des conditions biologiques. La g-gliadine, une protéine de réservé du blé, a été caractérisée dans des solutions aqueuses s'approchant des conditions biologiques. Aussi, une technique microfluidique à base de gouttelettes a été développée pour encapsuler des macromolécules au sein de vésicules lipidiques composées d une membrane modèle. Ce dispositif a été utilisé pour étudier la LLPS de la g-gliadine dans des conditions aqueuses se rapprochant des conditions biologiques en présence d'une membrane modèle.
During wheat seed development, storage proteins assemble into dense bodies called protein bodies (PBs). These assemblies act as a storage of carbon, sulfur, and nitrogen essential for seed and plant development. Despite many studies, the mechanisms at the origin of their formation remain undetermined. Recent in vitro studies tend to show that the liquid-liquid phase separation (LLPS) of proteins, and protein-membrane interactions could be involved in the formation of PBs in wheat seeds. However, the influence of protein-membrane interactions on the LLPS of wheat proteins has not been yet investigated. In addition, the LLPS of wheat proteins remains under-studied in solvent conditions close to biological conditions because of their low solubility in water This thesis project aimed to study the assembly of wheat proteins in presence of a model membrane, in conditions approaching biological conditions. g-gliadin, a wheat storage protein, was characterized in aqueous solutions approaching biological conditions. Also, a droplet-based microfluidic technic was developed to encapsulate macromolecules within lipid vesicles composed of a model membrane. This device was used to study the LLPS of g-gliadin in aqueous conditions approaching biological conditions in presence of a model membrane.
Variantes de titre : Microfluidique à gouttes pour l'étude du comportement de phases de gliadines de blé au sein de vésicules lipidiques
Notes : Titre provenant de l'écran-titre
Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Écologie Géosciences Agronomie Alimentation (Rennes)
Partenaire(s) de recherche : Biopolymères, Interactions, Assemblages BIA (Unité de recherche INRA - Université de Nantes) (Laboratoire)
Autre(s) contribution(s) : Bernard Offmann (Président du jury) ; Amélie Banc, Christophe Schatz (Membre(s) du jury) ; Jean-Baptiste Salmon, Fabienne Gauffre (Rapporteur(s))
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