Academic literature on the topic 'Connexome'

Le disque intercalaire est l’entité moléculaire qui connecte deux cardiomyocytes adjacents au niveau de leurs extrémités terminales, à la fois électriquement et mécaniquement, via des complexes protéiques spécifiques. Cette organisation du disque, qui assure la cohésion des cellules myocardiques pendant les cycle de contraction et de relaxation, signe le degré de maturité et la fonctionnalité du cardiomyocyte. La désorganisation du disque est une caractéristique commune à de nombreuses pathologie cardiaques, d’origines héréditaires ou acquises. La compréhension des processus moléculaires impliqués dans l’organisation de ce domaine membranaire, et sa désorganisation dans le contexte pathologique, constituent un champ de recherche très actif. Dans ce contexte, nous avons identifié une protéine de la membrane latérale, CASK, qui contrôle l’organisation de protéines du disque intercalaire en régulant leur trafic antérograde. Dans des modèles in vitro (cardiomyocytes de rats néonataux ou cardiomyocytes dérivés de cellules souches pluripotentes humaines induites), l’invalidation de CASK promeut l’organisation et la stabilité des protéines du disque. L’invalidation de CASK chez le rongeur favorise également l’organisation des protéines du disque et conduit à une amélioration de la performance cardiaque. Chez l’Homme, dans le contexte la cardiomyopathie arythmogène du ventricule droit (CAVD), une pathologique associé à une perte de cohésion entre cardiomyocytes due à une altération des contacts mécaniques de type desmosome, l’expression de CASK est augmentée. In vitro, dans un modèle cellulaire humain de CAVD, l’invalidation de CASK restaure l’intégrité des contacts desmosomaux. L’ensemble de nos résultats suggère que CASK est un régulateur majeur du trafic intracellulaire, de l’adressage et de l’organisation des protéines du disque intercalaire<br>The intercalated disc is the molecular entity that connects two adjacent cardiomyocytes at their terminal ends, both electrically and mechanically, via specific protein complexes. The organization of the disc, which ensures the cohesion of myocardial cells during contraction and relaxation cycles, is a hallmark of the maturity and functionality of the cardiomyocyte. Disorganization of the disc is a common feature of many cardiac pathologies, both inherited and acquired. Understanding the molecular processes involved in the organization of this membrane domain, and its disorganization in the pathological context, is a very active field of research. In this context, we have identified a lateral membrane protein, CASK, which controls the organization of intercalated disc proteins by regulating their anterograde trafficking. In in vitro models (neonatal rat cardiomyocytes or cardiomyocytes derived from induced human pluripotent stem cells), invalidation of CASK promotes the organization and stability of disc proteins. Invalidation of CASK in rodents also promotes disc protein organization and leads to improved cardiac performance. In human arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy (ARVC), a pathological condition associated with loss of cohesion between cardiomyocytes due to altered desmosome-type mechanical contacts, CASK expression is increased. In vitro, in a human cell model of ARVC, CASK invalidation restores the integrity of desmosomal contacts. Taken together, our results suggest that CASK is a major regulator of intracellular trafficking, addressing and organization of intercalated disc proteins

Classiquement, il est facile d'admettre que : - tout element de l'algebre libre, a un certain nombre de generateurs, d'une theorie puremement equationnelle est represente par au moins un des termes qu'on peut ecrire a l'aide des seuls symboles de la signature sous-jacente et des variables que sont les generateurs, - deux tels elements sont egaux ssi deux des termes qui les representent sont connectes par reecriture, lorsqu'on a substitue a chaque equation de la theorie equationnelle originelle une regle de reecriture. Ainsi, en assouplissant mecaniquement la theorie purement equationnelle originelle en une theorie purement relationnelle (i. E. A reecritures), les algebres libres de la premiere sont constituees des composantes connexes par reecriture des modeles libres de la deuxieme : il y a suffisante completude connexe. Il n'en est pas ainsi, en general, pour une theorie essentiellement equationnelle quelconque. C'est ce qui est revele dans la partie i de ce travail, ou il apparait necessaire d'assouplir moins simplement que prevu la theorie des categories localement cartesiennes (lcc) en celle des categories dites lax-localement cartesiennes (llcc) pour disposer encore d'une representation suffisamment complete par connexite des elements d'une lcc libre par les termes d'une llcc libre. Dans la partie ii, nous precisons avec l'exact degre de generalite requis ce qu'il convient de comprendre par theories essentiellement equationnelles (en simplifiant : ce sont des presentations de categories de kleisli), puis par theories essentiellement relationnelles (pour simplifier : ce sont des presentations de categories de kleisli enrichies, par exemple par reecriture) et, enfin, quand une theorie du deuxieme genre peut etre considere comme un assouplissement d'une theorie du premier genre et, ce, de sorte qu'il y ait suffisante completude connexe (en utilisant tant des changements d'enrichissements que des enrichissements co-representables).

Hintergrund: Connexine (Cx) spielen eine wichtige Rolle bei Wachstum und Differenzierung. Die Angiogenese ist an vielen physiologischen und pathologischen Prozessen beteiligt. Jedoch ist noch unklar, ob Connexine einen Einfluss auf die Angiogenese haben. Fragestellung; In dieser Arbeit sollte die Rolle endothelialer Connexine an der Angiogenese untersucht werden. Methoden: Venöse Zellen der menschlichen Nabelschnur (HUVEC) wurden kultiviert bis sie subkonfluent waren. Vor der 3D Kultur im Matrigel wurden die Zellen entweder mit Nicotin, dem Gap Junction Inhibitor Palmitoleinsäure (PA), einem siRNA-Knockdown von entweder Cx37, Cx40 oder Cx43 oder mit Isoprenalin behandelt. Die Zellen wurden dann auf ein in vitro Angiogenese-Assay (3D-Kultur, Matrigel) gegeben und nach 18h wurden unterschiedliche Angiogeneseparameter erhoben, um die Komplexität der Angiogenese zu beurteilen. Änderungen der Expression der Cx mRNA- und Proteinexpression sowie der Kommunikation über Gap Junctions wurden mittels PCR, Immunfluoreszenzmikroskopie, Western Blot und Lucifer Yellow Dye Transfer untersucht. Bei Gewebeproben der A. mammaria von Rauchern und Nichtrauchern wurden mittels Immunofluoreszenzmikroskopie die Expression der Cx beurteilt. Ergebnisse: Die Behandlung mit spezifischer siRNA führte zu einer signifikanten Abnahme der Expression des jeweiligen Connexins in den HUVECs. Sowohl der Knockdown als auch die Behandlung mit PA verringerte die Kommunikation über Gap Junctions signifikant und reduzierte die Anzahl der Abzweigungen im Angiogenese-Assay. Der Knockdown des Cx43 und Cx40 sowie die Behandlung mit PA reduzierten ebenfalls die Komplexität des Musters im Matrigel-Assay. Nicotin führte zu einer Reduktion der Cx43- und Cx37-Proteinexpression, wohingegen Cx40 durch transskriptionelle Gegenregulation konstant gehalten wurde, sowie zu einer Abnahme der Länge der Kapillar-ähnlichen-Strukturen, der Anzahl der Abzweigungen und des Musters im Matrigelassay, während die Anzahl der Zellen zunahm. Die mRNA-Expression der Connexine war hingegen erhöht. In Gewebeproben von Rauchern konnte analog eine verminderte Expression von Cx43 und Cx37, aber nicht von Cx40, in der Intima gezeigt werden. Isoprenalin erhöhte die Proteinexpression der endothelialen Connexine und verbesserte sowohl die interzelluläre Kommunikation als auch das Muster im Matrigel-Assay. Ebenso waren die Kapillar-ähnlichen Strukturen im Vergleich zur Kontrolle länger. Schlussfolgerung: Aus den erhobenen Ergebnissen lässt sich der Schluss ziehen, dass Connexine bei der Angiogenese involviert sind, vor allem beim Vorgang der Verzweigung. Dies kann teilweise die Veränderung erklären, die eine Nicotinbehandlung auf die Angiogenese hat.

Les systemes isotropes sont des structures algebriques et combinatoires unifiant certaines proprietes des graphes 4-reguliers et certaines proprietes auduales des matroides binaires. On generalise d'abord aux systemes isotropes le theoreme de tutte sur les matroides 3-connexes minimaux. On generalise ensuite aux systemes isotropes des resultats de truemper et seymour sur les suites de mineurs 3-connexes

L'objet de cette these est d'etudier des proprietes d'algebres de banach ultrametriques en rapport avec l'ensemble de leurs semi-normes multiplicatives continues. On commence par examiner des proprietes de connexite des semi-normes multiplicatives continues sur les ensembles d'elements analytiques h (d). On montre l'equivalence entre la connexite par arcs de cet ensemble de semi-normes muni de la topologie de la convergence simple et l'infraconnexite de d, en mettant en evidence une structure d'arbre sur ces semi-normes utilisant les filtres circulaires qui les caracterisent. Ceci generalise un resultat de berkovich donnes sur des algebres affinoides. On etudie aussi la metrisabilite de la topologie de la convergence simple. On propose ensuite la construction d'une algebre de banach d'elements analytiques, dits abstraits, en completant l'algebre des fractions rationnelles pour une norme definie grace a une partition d'un disque circonferencies en disques non-circonferencies. Dans une telle partition, on peut trouver des couronnes minorees desquelles on peut extraire des t-suites. De plus, cette algebre verifie un theoreme de mittag-leffler qui permet de trouver de nombreuses sous-algebres d'elements analytiques classiques. On peut alors utiliser les t-filtres et ainsi decider de l'integrite d'une telle algebre ou encore etudier les equations differentielles logarithmiques. Cette algebre permet d'unifier l'approche des algebres h (d) en ce sens que l'on peut montrer de nombreuses proprietes independamment de l'ensemble de definition d. Enfin, on s'interesse a des proprietes spectrales concernant la semi-norme spectrale d'algebres de banach plus generales. On cherche a quelles conditions le rayon spectral est egal a la semi-norme spectrale, ou bien a la borne superieure des semi-normes multiplicatives dont le noyau est un ideal maximal. On utilise une approche ponctuelle du probleme. Les resultats globaux qui en decoulent repondent a une conjecture de guennebaud et escassut. Les methodes employees s'appuient sur les elements analytiques abstraits.

Dans ce travail, nous nous intéressons à une topologie pour les réseaux de capteurs sans fil. Un réseau de capteurs sans fil peut être modélisé comme un graphe non orienté G = (V,E). Chaque sommet de V représente un capteur et une arête e = {u, v} dans E indique une transmission directe possible entre deux capteurs u et v. Contrairement aux dispositifs filaires, les capteurs sans fil ne sont pas a priori agencé en réseau. Une topologie doit être créée en sélectionnant des noeuds "dominants" qui vont gérer les transmissions. Les architectures qui ont été examinées dans la littérature reposent essentiellement sur les ensembles dominants connexes et les ensembles dominants faiblement connexes. Cette étude est consacrée aux ensembles indépendants faiblement connexes. Un indépendant S ⊂ V est dit faiblement connexe si le graphe GS = (V, [S, V \S]) est connexe, où [S, V \S] est l’ensemble des arêtes e = {u, v} de E avec u ∈ S et v ∈ V \S. Une topologie basée sur les ensembles faiblement connexes permet de partitionner l’ensemble des capteurs en trois groupes, les esclaves, les maîtres et les intermédiaires. Les premiers effectuent les mesures, les seconds rassemblent les données collectées et les troisièmes assurent les communications inter-groupes. Nous donnons d’abord quelques propriétés de cette structure combinatoire lorsque le graphe non orienté G est connexe. Puis nous proposons des résultats de complexité pour le problème de la recherche de l’indépendant faiblement connexe de cardinalité minimale (MWCISP). Nous décrivons également un algorithme d’énumération exact de complexité O∗(1.4655|V |) pour le MWCISP. Des tests numériques de cette procédure exacte sont présentés. Nous formulons ensuite le MWCISP comme un programme linéaire en nombres entiers. Le polytope associé aux solutions de ce problème est complètement caractérisé lorsque G est un cycle impair. Nous étudions des opérations de composition de graphes et leurs conséquences polyédrales. Nous introduisons des inégalités valides notamment les contraintes dites de multibord. Par la suite, nous développons un algorithme de coupes et branchement sous CPLEX pour résoudre ce problème en utilisant des heuristiques pour la séparation de nos familles de contraintes. Des résultats expérimentaux de ce programme sont exposés<br>In this work, we focus on a topology for Wireless Sensor Networks (WSN). A wireless sensor network can be modeled as an undirected graph G = (V,E). Each vertex of V represents a sensor and an edge e = {u, v} in E implies a direct transmission between the two sensors u and v. Unlike wired devices, wireless sensors are not a priori arranged in a network. Topology should be made by selecting some sensor as dominators nodes who manage transmissions. Architectures that have been studied in the literature are mainly based on connected dominating sets and weakly connected dominating sets.This study is devoted to weakly connected independent sets. An independent set S ⊂ V is said Weakly Connected if the graph GS = (V, [S, V \S]) is connected, where [S, V \S] is the set of edges with exactly one end in S. A sensor network topology based on weakly connected sets is partition into three groups, slaves, masters and bridges. The first performs the measurements, the second gathers the collected data and the later provides the inter-group communications. We first give some properties of this combinatorial structure when the undirected graph G is connected. Then we provide complexity results for the problem of finding the minimum weakly connected independent set problem (MWCISP). We also describe an exact enumeration algorithm of complexity O∗(1.4655|V |) (for the (MWCISP)). Numerical tests of this exact procedure are also presented. We then present an integer programming formulation for the minimum weakly connected independent set problem and discuss its associated polytope. Some classical graph operations are also used for defining new polyhedra from pieces. We give valid inequalities and describe heuristical separation algorithms for them. Finally, we develop a branch-and-cut algorithm and test it on two classes of graphs

Les protéines membranaires (PMs) sont les composants fonctionnels principaux des membranes biologiques. Les processus cellulaires fondamentaux sont régulés à l’aide des PMs. Malgré leur importance et leur intérêt scientifique et pharmaceutique, les structures des PMs ne représentent qu’une partie mineure des structures 3D répertoriées. Les PMs humaines sont des cibles particulièrement intéressantes mais parmi plus de 7000 PMs humaines, seules 30 structures ont été élucidées.Les raisons principales qui rendent les PMs très difficiles à étudier sont leur faible abondance et leur nature hydrophobe. En effet, le niveau d’expression des PMs dans leur environnement naturel est habituellement faible et la surexpression hétérologue aboutit souvent à une protéine inactive.Les connexines font partie de la famille des PMs intégrales de vertébrés. Elles sont largement exprimées dans tout le corps et sont impliquées dans les processus essentiels à un fonctionnement physiologique normal. En s’oligomérisant elles établissent des canaux intercellulaires qui forment des jonctions lacunaires. La communication des jonctions lacunaires joue un rôle essentiel dans la fonction des tissus et le développement des organes. Ainsi, les mutations génétiques des connexines provoquent des désordres héréditaires. Les connaissances actuelles portent principalement sur la physiologie des connexines et la perméabilité des pores. Difficiles à produire pure, homogène et en quantité suffisante pour la cristallisation, l’unique structure de résolution atomique de jonction lacunaire est un polymère de la connexine 26. La connexine 43 (Cx43), protéine de jonction lacunaire la mieux étudiée, est exprimée dans tout le corps humain. Les études structurales de microscopie électronique ont montré que le domaine cytoplasmique C-terminal de Cx43 (Cx43CT) est flexible et diminue la qualité de diffraction des cristaux 2D. La troncation de la majorité de Cx43CT améliore la résolution des segments transmembranaires de Cx43. Tronqué au niveau du résidu 263, le mutant Cx43-263T est néanmoins capable de former des cristaux 2D et de s’assembler en jonctions lacunaires. L’œuvre présenté est consacré à l’étude de Cx43, Cx43-263T et Cx43CT.L’optimisation des codons du gène de la connexine et la minimisation de la stabilité de la structure secondaire d’ARNm ont considérablement augmenté l’expression de Cx43 et Cx43-263T. De nouvelles procédures de purification de Cx43-263T et Cx43 ont été élaborées. La protéine purifiée a été reconstituée en polymère amphiphile amphipol A8-35 et caractérisée par des approches de SEC, DLS et SAXS. Des techniques indépendantes ont montré l’auto-assemblage de Cx43-263T fonctionnelle en hexamères.Cx43 homogène a été surexprimée dans E. coli, purifiée et caractérisée par SEC, DLS, DSC et SAXS. L’oligomérisation a été mesurée en fonction de la concentration.Cx43-263T et Cx43 fusionnées à la protéine Mistic ont été surexprimées dans E. coli. La séparation de Mistic de la connexin a été testée avec différentes protéases, jonctions, conditions de clivage et soit in vivo soit in vitro. Toutes les constructions ainsi générées ont démontré une haute résistance aux protéolyses spécifiques. Mistic (membrane integrating sequence for translation of integral membrane protein constructs) est une séquence de protéine de B. subtilis, qui permet l'adressage des PMs intégrales dans la membrane. Mistic a été surexprimée chez E. coli et la protéine homogène a été purifiée avec divers détergents. Alors que la structure tertiaire de Mistic, solubilisée avec de l'oxyde de lauryldimethylamine, est déjà déterminée, la structure native de Mistic dans un milieu lipidique, qui permettrait de comprendre sa fonction, n’est pas encore disponible. Dans le travail présenté ici, Mistic a été reconstituée dans des lipides différents et utilisée pour des essais initiaux de cristallisation in meso. Mistic a de plus été utilisée pour la production d’anticorps anti-Mistic<br>Membrane proteins (MPs) are major functional components of biological membranes. Keycellular processes are regulated with the help of MPs. Despite high importance and greatscientific and pharmaceutical interest, structures of MPs represent only a tiny fraction of all3D structures in Protein Data Bank. Human MPs are particularly challenging targets. Out ofmore than 7000 human MPs, structures of only about 30 were elucidated.The main reasons which make MPs so difficult to study are their low natural abundance andhydrophobic nature. Expression level of MPs in their natural sources is usually rather low.Heterologous overexpression often leads to inactive protein.Connexins comprise a family of vertebrate integral MPs that are widely expressed throughoutbody and involved in a wide variety of processes essential for normal physiological function.They are able to oligomerize and form intercellular channels which compose gap junctions.Gap junctional communication plays crucial role in normal tissue function and organdevelopment. Connexin gene mutations cause a number of inherited disorders.By now a wealth of knowledge is available about physiology of connexins and their channelpore permeability. However, atomic resolution structure of gap junction channel formed byonly one connexin family member (connexin 26) was determined. This is mostly explained bydifficulty to produce sufficient for crystallization amount of pure and homogenous protein.Connexin 43 (Cx43) is the best-studied gap junction protein, and it is widely expressedthroughout the human body. Initial structural studies by electron microscopy have shown thatflexible C-terminal cytoplasmic domain of Cx43 (Cx43CT) worsens diffraction quality of 2Dcrystals. Removal of most of the Cx43CT improved resolution of transmembrane segments ofCx43. Truncated at residue 263 mutant of Cx43 (Cx43-263T) still was able to form2D crystals and assembled into gap junctions. Thus, the present work is dedicated to the studyof three forms of Cx43, namely Cx43-263T, Cx43CT, and full-length Cx43.Performed in our work connexin gene optimization for E.coli codon bias and minimization ofstability of mRNA secondary structure significantly enhanced expression of Cx43 and Cx43-263T. Procedures for Cx43-263T and Cx43 purification were developed. The purified proteinwas reconstituted into amphipathic polymer amphipol A8-35 and characterized by SEC, DLS,and SAXS. Applied independent techniques showed self-assembling of purified Cx43-263Tinto hexamers demonstrating its functionality.Cx43CT was overexpressed in E.coli and purified to homogeneity. The protein wascharacterized by SEC, DLS, TSA, and SAXS. The concentration-dependent oligomerizationwas established.In the beginning of our project Cx43-263T and Cx43 were overexpressed in E. coli usingMistic fusion protein. A number of constructs providing various linkers and proteaserecognition sites were generated. To remove Mistic from the produced proteins in vivo and invitro cleavage were tested. All generated constructs demonstrated high resistance to specificproteolysis in wide range of conditions.Mistic (membrane integrating sequence for translation of integral membrane proteinconstructs) from B. subtilis was overexpressed in E.coli and purified to homogeneity usingdifferent detergents. While the tertiary structure of solubilized in lauryldimethylamine oxideMistic was determined earlier, the native structure of Mistic in lipid environment elucidatingits function is not available yet. In the present work Mistic was reconstituted into differentlipids and used for initial in meso crystallization trials. Additionally, Mistic was used forproduction of anti-Mistic antibodies