L'énergie d'adhésion contrôle l'endocytose médiée par la liaison des lipides

Plusieurs toxines bactériennes et virus peuvent déformer les membranes en se liant de manière multivalente aux lipides pour une endocytose indépendante de la clathrine. Cependant, le lien mécanique entre la déformation de la membrane et l'internalisation endocytique n'est pas clair. Nous montrons ici que de nombreux virions se liant aux lipides induisent une déformation de la membrane et une endocytose indépendante de la clathrine, ce qui suggère un mécanisme commun basé sur la liaison de lipides multivalents par des particules globulaires. Nous avons créé un système cellulaire synthétique composé d'un récepteur ancré aux lipides sous la forme de nanocorps anti-GFP ancrés aux GPI et d'un liant globulaire multivalent exposant 180 molécules GFP régulièrement espacées à sa surface. Nous montrons que ces particules globulaires, d'un diamètre de 40 nm, se lient aux cellules exprimant le récepteur, déforment la membrane plasmique lors de l'adhésion et sont endocytés de manière indépendante de la clathrine. Nous explorons le rôle de l'énergie d'adhésion membranaire dans l'endocytose en utilisant des récepteurs dont l'affinité varie de plus de 7 ordres de grandeur. En utilisant ce système, nous constatons qu'une fois qu'un seuil d'énergie d'adhésion est dépassé pour permettre la déformation de la membrane, l'endocytose se produit de manière fiable. La déformation multivalente de la membrane induite par les liants globulaires est donc suffisante pour que l'internalisation se produise et nous suggérons qu'il s'agit du mécanisme commun, purement biophysique, de l'endocytose des toxines et des agents pathogènes médiée par les liants lipidiques.