Microscopie computationnelle de l'extraction du cholestérol médiée par la cyclodextrine à partir de membranes modèles lipidiques

Les bêta-cyclodextrines (β-CDs) peuvent former des complexes d'inclusion avec le cholestérol, et sont couramment utilisées pour manipuler les niveaux de cholestérol des biomembranes. Dans ce travail, nous avons utilisé des simulations de dynamique moléculaire multiscale pour fournir une vue détaillée sur l'interaction entre les β-CDs et les membranes modèles lipidiques. Nous montrons que le cholestérol peut être extrait efficacement lors de l'adsorption de dimères de β-CD à l'interface membrane/eau. Cependant, l'extraction n'est observée de manière spontanée que dans les membranes avec des niveaux de cholestérol élevés. Les calculs d'énergie libre révèlent la présence d'une barrière cinétique pour l'extraction du cholestérol dans le cas d'un faible contenu en cholestérol. L'absorption du cholestérol est facilitée dans le cas de membranes lipidiques (poly)insaturées, ce qui augmente l'énergie libre de l'état lié à la membrane du cholestérol. En comparant les compositions lipidiques/cholestérol typiques des domaines liquides-désordonnés (L(d)) et liquides-ordonnés (L(o)), nous montrons en outre que le cholestérol est extrait de préférence des régions désordonnées, en accord avec des données expérimentales récentes.