Dissertations / Theses: 'Cristallographie RMN'

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Bouchevreau, Boris. "Détermination structurale de matériaux inorganiques par cristallographie RMN." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2013. http://www.theses.fr/2013VERS0073.

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Abstract:

La détermination structurale de solides hybrides à partir des seules données de diffraction sur poudre demeure encore un réel challenge et représente une barrière à la meilleure compréhension de leurs propriétés. Pour les matériaux nanoporeux aux architectures de plus en plus complexes, une difficulté additionnelle vient de l’explosion combinatoire des temps de calculs avec l’augmentation du nombre d’atomes. Cette thèse a donc en outre eu pour but de développer une stratégie reposant sur des données de spectroscopie RMN pour guider la détermination structurale par diffraction sur poudre. Les outils nécessaires à l’application de cette stratégie (outils de cristallographie, de topologie, expériences RMN…) ont été adaptés ou développés dans le contexte de l’étude structurale d’aluminophosphates. L’efficacité de la méthode, notamment la diminution importante des temps de calcul qu’elle apporte, a été illustrée sur deux aluminophosphates lamellaires. La diffraction seule ignore souvent les parties non-périodiques des cristaux. La RMN, plus sensible à l’ordre locale, constitue donc une source d’informations complémentaires à celles issues de la diffraction. Dans cette optique, une ré-investigation de la structure de plusieurs aluminophosphates, fluorés ou non, a été menée par Cristallographie RMN. La très haute résolution obtenue en utilisant des techniques RMN de pointe a permis une localisation précise des ions fluorures, des groupes hydroxyles, des molécules d’eau et des ‘templates’ organiques dans ces solides. De l’ensemble des résultats ont émergé des règles simples permettant la description de la distribution de ces espèces et de leur potentiel rôle de ‘template’
Structure determination of hybrid solids by powder diffraction only is still a great challenge preventing a better understanding of their properties. For nanoporous materials with more and more complex architectures, an additional difficulty arises from the combinatorial explosion of computation time with the increased number of atoms. Therefore, the present Thesis had for objective the development of a strategy based on nuclear magnetic resonance (NMR) data to drive the structure determination from powder diffraction. The tools necessary to apply this strategy (tools for space group selection, for NMR line assignment, for the analysis of the structure topology, new NMR experiments for better resolution…) have been adapted or developed in the context of the structural study of aluminophosphates. The efficiency of the method, in particular the strong decrease in computation time it provides, has been illustrated with the examples of two layered aluminophosphates. Diffraction techniques usually ignore the non-periodic parts of crystals. Solid-state NMR, more sensitive to local order, provides structural information complementary to those extracted from diffraction data. With this in mind, the structure of several aluminophosphates, fluorinated or not, has been re-investigated by NMR Crystallography. The very high-resolution obtained using state-of-the-art NMR experiments has allowed the accurate location of the fluoride ions, hydroxyl groups, water molecules (including dehydration/rehydration processes) and template molecules in these solids. From this ensemble of data, simple rules describing distribution of these species and their potential templating roles have emerged

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Dekhil, Myriam. "RMN cristallographique : mesure de distances internucléaires sur des échantillons de poudre par RMN du solide." Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4734.

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Abstract:

La mesure de couplage dipolaire permet d’accéder à la structure tridimensionnelle d’un composé solide. Cependant, en présence d’une forte densité de spins couplés, le phénomène de troncature dipolaire rend difficile l’obtention de ces informations par RMN du solide. Ce problème peut être affranchi par l’étude de spins rares en abondance naturelle. En effet, avec une abondance naturelle de 1.1 %, la probabilité que trois 13C soient couplés, et avec elle la troncature dipolaire, devient négligeable. Une méthodologie basée sur la séquence de recouplage dipolaire POST-C7 permet d’accéder à des informations structurales d’échantillons en abondance naturelle sensibles à la fois à la conformation moléculaire et à l’empilement cristallin par mesure de couplages dipolaires 13C-13C. La sensibilité de détection des signaux RMN 13C est augmentée à l’aide la polarisation dynamique nucléaire ce qui permet de réduire considérablement les temps d’expériences. De plus, la séquence de recouplage R20_9_2 aidée de supercycles s’est montrée être plus robustes que POST-C7 face à de fortes anisotropies de déplacement chimique ou de forts couplages hétéronucléaires 1H-13C. La seconde problématique abordée concerne l’attribution de signaux 13C. En effet, il existe seulement quelques exemples de détermination de connectivités 13C -13C en abondance naturelle. Nous montrons ici que des spectres de corrélations dipolaires 13C-13C peuvent être obtenus en quelques jours à l’aide de la séquence de recouplage R20_9_2. Contrairement aux méthodologies basées sur le couplage J, notre séquence requiert un temps d’excitation DQ plus court ce qui la rend adaptée à l’étude de solides désordonnés
Measurment of dipolar coupling provides 3D structural information of powder samples. However, in practice, the high density of spins in organic compounds prevents the measurements of long-range dipolar couplings in solid-state NMR by the so-called dipolar truncation effect. The study of rare spins on natural abundance allows to overcome this problem. In fact, with a natural abundance of 1.1 %, the probability for three 13C to be coupled is negligible. We developed a methodology based either on the dipolar recoupling NMR pulse sequence POST-C7 or on the dramatic increase in sensitivity provided by dynamic nuclear polarization. We demonstrated that its methodology provides a measure of 13C-13C dipolar couplings in natural abundance powder samples and that the so-obtained distance information is sensitive to both molecular conformation and crystal packing of powder samples. Moreover, we show that the recoupling pulse sequence R20_9_2 is more robust to strong chemical shift anisotropy and also to strong 1H-13C heteronuclear dipolar couplings than POST-C7. The second challenge involves 13C signal assignment for natural abundance. In fact, there are only a few examples of 13C-13C correlation spectra obtained for natural abundance samples. Here, we show that 13C-13C correlation spectra sequence based on the reintroduction of 13C−13C dipolar couplings can be obtained with standard MAS probe and within few days using R20_9_2 pulse sequence. Contrary to pulse sequences based on 13C-13C J coupling, our pulse sequence requires shorter DQ excitation time and hence, is more suitable for samples having short T2 relaxation times such as amorphous solids

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Dekhil, Myriam. "RMN cristallographique : mesure de distances internucléaires sur des échantillons de poudre par RMN du solide." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4734.

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Abstract:

La mesure de couplage dipolaire permet d’accéder à la structure tridimensionnelle d’un composé solide. Cependant, en présence d’une forte densité de spins couplés, le phénomène de troncature dipolaire rend difficile l’obtention de ces informations par RMN du solide. Ce problème peut être affranchi par l’étude de spins rares en abondance naturelle. En effet, avec une abondance naturelle de 1.1 %, la probabilité que trois 13C soient couplés, et avec elle la troncature dipolaire, devient négligeable. Une méthodologie basée sur la séquence de recouplage dipolaire POST-C7 permet d’accéder à des informations structurales d’échantillons en abondance naturelle sensibles à la fois à la conformation moléculaire et à l’empilement cristallin par mesure de couplages dipolaires 13C-13C. La sensibilité de détection des signaux RMN 13C est augmentée à l’aide la polarisation dynamique nucléaire ce qui permet de réduire considérablement les temps d’expériences. De plus, la séquence de recouplage R20_9_2 aidée de supercycles s’est montrée être plus robustes que POST-C7 face à de fortes anisotropies de déplacement chimique ou de forts couplages hétéronucléaires 1H-13C. La seconde problématique abordée concerne l’attribution de signaux 13C. En effet, il existe seulement quelques exemples de détermination de connectivités 13C -13C en abondance naturelle. Nous montrons ici que des spectres de corrélations dipolaires 13C-13C peuvent être obtenus en quelques jours à l’aide de la séquence de recouplage R20_9_2. Contrairement aux méthodologies basées sur le couplage J, notre séquence requiert un temps d’excitation DQ plus court ce qui la rend adaptée à l’étude de solides désordonnés
Measurment of dipolar coupling provides 3D structural information of powder samples. However, in practice, the high density of spins in organic compounds prevents the measurements of long-range dipolar couplings in solid-state NMR by the so-called dipolar truncation effect. The study of rare spins on natural abundance allows to overcome this problem. In fact, with a natural abundance of 1.1 %, the probability for three 13C to be coupled is negligible. We developed a methodology based either on the dipolar recoupling NMR pulse sequence POST-C7 or on the dramatic increase in sensitivity provided by dynamic nuclear polarization. We demonstrated that its methodology provides a measure of 13C-13C dipolar couplings in natural abundance powder samples and that the so-obtained distance information is sensitive to both molecular conformation and crystal packing of powder samples. Moreover, we show that the recoupling pulse sequence R20_9_2 is more robust to strong chemical shift anisotropy and also to strong 1H-13C heteronuclear dipolar couplings than POST-C7. The second challenge involves 13C signal assignment for natural abundance. In fact, there are only a few examples of 13C-13C correlation spectra obtained for natural abundance samples. Here, we show that 13C-13C correlation spectra sequence based on the reintroduction of 13C−13C dipolar couplings can be obtained with standard MAS probe and within few days using R20_9_2 pulse sequence. Contrary to pulse sequences based on 13C-13C J coupling, our pulse sequence requires shorter DQ excitation time and hence, is more suitable for samples having short T2 relaxation times such as amorphous solids

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Salager, Elodie. "High-resolution solid-state NMR for powder crystallography." Lyon, Ecole normale supérieure, 2010. http://www.theses.fr/2010ENSL0592.

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Abstract:

La connaissance de la structure tridimensionnelle d’un composé solide est essentielle pour la compréhension de ses propriétés et le développement de nouveaux matériaux. La diffraction des rayons X est communément utilisée pour déterminer la structure des composés monocristallins. La caractérisation structurale de composés sous forme de poudre présente plus de difficulté. En particulier, beaucoup de composés ne peuvent pas être obtenus sous forme de monocristaux ; et les composés hautement polymorphiques (tels que la plupart des médicaments) doivent être caractérisés « tels quels » afin de limiter les risques de modification structurale. Cette thèse présente de nouvelles méthodes de cristallographie de poudre par résonance magnétique nucléaire (RMN) du solide à haute résolution, i. E. La détermination de la structure, en abondance isotopique naturelle, de composés en poudre par RMN. Dans une première partie, le cas complexe de la résolution des spectres proton est abordé. Les possibilités offertes par la dernière génération de sondes RMN sont explorées et de nouvelles méthodes de découplage sont proposées. Dans la deuxième partie, des protocoles de détermination structurale sont développés. Ces derniers s’appuient sur la forte dépendance des paramètres RMN avec les détails de la structure cristalline, et profitent de la haute résolution accessible en RMN du solide pour les protons et les carbones. Ces techniques sont appliquées à un composé test, le thymol, et démontrent le potentiel de la RMN du solide pour la résolution de la structure cristalline de composés en poudre
Knowledge of the three-dimensional structure is an invaluable element for the understanding of the properties of solid materials and towards the development of new materials. While single-crystal X-ray diffraction is established as the best tool to characterise monocrystalline samples, the experimental determination of the structure of polycrystalline powders remains a challenging domain. Many crystalline solids cannot be prepared as single crystals and must be characterized in the powder form. Other compounds are highly subject to polymorphism, and there is a need for structural determination techniques that minimize the risk of structural change during the characterisation. The problem is particularly relevant in the case of drug powders, which need to be accurately characterized in their active pharmaceutical form. This thesis presents new developments relating to powder nuclear magnetic resonance (NMR) crystallography, i. E. Structure determination of powdered samples using high-resolution solid-state NMR at natural isotopic abundance. The first part of the thesis concentrates on the challenging case of protons and illustrates the opportunities offered by the latest generation of commercial NMR probes and new decoupling methods. Protocols are proposed in the second part, which benefit of the high-resolution solid-state NMR spectra accessible for protons and carbons and which make use of the strong dependence of the NMR parameters on crystalline structure details. These techniques are successfully applied to a model compound, thymol, and demonstrate the potential of solid-state NMR for structural determination of powdered compounds

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Mifsud, Nicolas. "Détermination Structurale de Solides Ordonnés et Désordonnés par Spectroscopie RMN Haute Résolution." Phd thesis, Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00175539.

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Abstract:

La résonance magnétique nucléaire du solide est un outil potentiellement puissant pour déterminer la structure et la dynamique d'une large variété de composés. Dans cette thèse, nous montrons tout d'abord comment assigner un échantillon en poudre et en abondance isotopique naturelle à une structure cristalline en utilisant la RMN du solide haute résolution proton et carbone associée à des calculs théoriques. De même, la détermination de la structure tridimensionnelle d'un composé organique en poudre et en abondance isotopique naturelle est présentée. Elle est obtenue par une méthode qui combine modélisation moléculaire et données expérimentales de diffusion de spin proton. Enfin, une étude de la dynamique et du désordre structural a été réalisée sur des matériaux composés de silice par l'intermédiaire de la RMN du silicium. Ainsi, on montre que le temps de déphasage transverse T2' du silicium peut être utilisé comme une sonde de la dynamique indépendamment du désordre statique.

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Maurice, Frédérique. "Plasticité structurale et émergence d'antibiorésistance à large spectre : étude d'une aminoglycoside acétyltransférase et recherche d'inhibiteurs." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00336237.

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Abstract:

La résistance aux antibiotiques apparaît aujourd'hui comme un problème majeur de santé publique, en particulier à cause de l'apparition de souches de bactéries multirésistantes par production d'enzymes de modification de ces antibiotiques. Nous avons étudié une de ces enzymes de résistance, l'AAC(6')-Ib conférant la résistance aux aminoglycosides, antibiotiques à large spectre utilisés principalement en milieu hospitalier pour lutter contre des infections sévères. Deux variants de cette enzyme se sont répandus dans les souches cliniques résistantes : le premier confère une résistance élargie à tous les aminoglycosides, le second confère une résistance élargie à une autre classe d'antibiotiques, les fluoroquinolones. Nous avons résolu la structure de l'enzyme sauvage et du premier variant par cristallographie aux rayons X. Nous avons également modélisé la structure du deuxième variant. Ces structures nous ont permis d'apporter une explication possible sur l'adaptation de cette enzyme aux différents antibiotiques. En parallèle, nous avons réalisé un criblage de ligands de cette enzyme par RMN à flux continu robotisé. Nous avons pu isoler plusieurs motifs se fixant dans le site actif de l'enzyme constituant des pistes intéressantes dans la conception d'inhibiteurs de l'activité enzymatique.

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Baudin, Antoine. "Études structurales de ligands peptidomimétiques de TRAIL complexés au récepteur de mort DR5." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0424/document.

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Abstract:

L'apoptose joue un rôle de protection contre la formation de cellules tumorales. Ce phénomène peut être régulé par la voie extrinsèque qui consiste en partie en l'activation du récepteur de mort DR5 (Death Receptor 5) par le ligand TRAIL (Tumor necrosis factor-Related Apoptosis Induction Ligand), dont l'intérêt majeur est d'induire l’apoptose des cellules tumorales uniquement. Nous nous sommes intéressés à des ligands peptidomimétiques de TRAIL : ces peptides de 16 acides aminés existent sous formes monomériques ou multimériques, et présentent des affinités pour la protéine DR5 jusqu’à 5 fois supérieures à celle de TRAIL. Des études fonctionnelles ont montré que ces ligands induisent l’apoptose des cellules tumorales in vitro, et ce de manière spécifique. Ils agissent également in vivo par réduction du volume de tumeurs de souris. Le but de ce projet est de caractériser les mécanismes d’interaction de ces peptides avec le récepteur DR5, par Résonance Magnétique Nucléaire et Cristallographie aux Rayons X. Nous avons produit le domaine extracellulaire de DR5 par voie recombinante en fusion avec la protéine NusA pour un meilleur repliement des protéines cibles, et un protocole de 4 étapes de purification a permis d’isoler la protéine DR5. Nous avons attribué 89 % des résonances du squelette peptidique de DR5 par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN), et le calcul de structure secondaire a montré que la protéine adoptait en solution le même repliement secondaire en brins β que celui des structures de DR5 déposées dans la PDB (Protein Data Bank). Les titrations par RMN de DR5 avec les ligands monomériques et multimériques ont permis non seulement d’identifier la région d’interaction peptide-protéine dans le premier domaine riche en cystéines (CRD1) du récepteur, mais aussi de montrer que la liaison avec les oligomères entraînait des contacts protéine-protéine au niveau du CRD2, suggérant une dimérisation du récepteur. Cette hypothèse a été confirmée par des études de chromatographie d’exclusion de taille, qui ont montré une oligomérisation du récepteur en présence des dimères et trimères. Des études par cristallographie sont en cours afin de déterminer la structure atomique des complexes oligomériques avec DR5. Nos résultats montrent que ces ligands adoptent un mécanisme différent de celui de TRAIL dans l’activation de l’apoptose
Apoptosis plays a protective role against the formation of tumor cells. This phenomenon can be regulated by the death receptor pathway, among which the Death Receptor 5 that can be activated by the TRAIL ligand (Tumor necrosis factor-Related Apoptosis Induction Ligand), whose major interest is to induce tumor cell apoptosis, specifically. Our work focuses on peptidomimetic ligands of TRAIL: those 16 amino acid peptides exist as monomers or multimers and show affinity for DR5 protein as up to 5-fold the affinity of TRAIL. Functional assays have shown that not only those ligands induce in vitro apoptosis of tumor cells, but also show selectivity for cancer cells, and can reduce mice tumor volume in vivo. The purpose of this project is to characterize the mechanisms by which those ligands interact with DR5, by using Nuclear Magnetic Resonance (NMR) and X-Ray Crystallography. We have produced the recombinant extracellular domain of DR5 in fusion with the NusA protein, in order to increase the folding of the protein, and we have purified the receptor through a 4-step protocol. We assigned the backbone resonances of 89 % of the protein residues with NMR, and secondary structure calculations showed that DR5 adopts the same β strand folding in solution as from the DR5 crystal structures from the PDB (Protein Data Bank). NMR titrations of DR5 with monomeric and multimeric ligands have allowed us to identify the peptide-protein binding area within the first Cystein Rich Domain (CRD1) of the receptor, but also that the binding with oligomeric peptides lead to protein-protein interactions at the level of the CRD2, suggesting the dimerization of the receptor. This was confirmed par Size Exclusion Chromatography assays that showed an oligomerization of the receptor in the presence of dimeric and trimeric peptides. Ongoing crystallography assays are conducted in order to determine the 3D structure at the atomic level of oligomeric complexes with DR5. Our results show that peptidomimetic ligands of TRAIL display a different mechanism from TRAIL in the activation of apoptosis

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Martinez, Denis. "Rôles des phosphoinositides dans l'intéraction membranaire de la protéine Rgd1 et la croissance polarisée des levures : étude structurale et interaction par RMN et cristallographie." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0369/document.

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Abstract:

Les phosphoinositides sont des molécules régulatrices présentes à l'interface membrane-cytosol, impliquées dans la transduction du signal, le trafic membranaire ainsi que l'organisation du cytosquelette. Ces lipides recrutent non seulement diverses protéines vers des compartiments spécifiques, mais régulent aussi leur activité enzymatique. Chez la levure Saccharomyces cerevisiae, ils interagissent directement avec le domaine RhoGAP de la protéine Rgd1, identifiée comme un activateur commun aux GTPases Rho3 et Rho4. Ces 2 protéines, respectivement impliquées dans la croissance polarisée et la cytocinèse, voient leur activité GTPasique exacerbée en présence de Rgd1pet des PIPs. L'objectif de cette thèse était comprendre à l'échelle moléculaire le processus unique d'activation de RhoGAP par les PIPs. Pour ce faire, nous avons réalisé l'étude structurale de RhoGAP par cristallographie couplée à la RMN en solution. Nos résultats montrent que le domaine possède les éléments essentiels à l'activation des protéines Rho. L'interaction avec les PIPs a été suivie par RMN en présence de PI(4)P et de PI(4,5)P2, respectivement localisés dans les vésicules de sécrétion et à la membrane plasmique. Nos résultats révèlent un site de liaison commun aux PIPs dans une région non conservée chez les domaines RhoGAP. L'affinité des complexes, de l'ordre de la centaine de micromolaires suggèrent qu'in vivo l'interaction soit transitoire et réversible avec les PIPs. La sélectivité de l'interaction se ferait donc de façon spatio-temporelle, au niveau des vésicules de sécrétion pour la croissance polarisée et de la membrane plasmique pour la cytocinèse
Phosphoinositides act as regulatory and signalling molecules at the membrane-cytosol interface in signal transduction, membrane traffic and cytoskeleton organization. These lipids recruit several proteins to specific compartments, but also regulate their activity. In the yeast Saccharomycescerevisiae, they directly bind the Rgd1-RhoGAP domain, that stimulates the GTPase activity of bothRho3p and Rho4p. The GTPase activity of these two Rho proteins, respectively involved in the polarized growth and cytokinesis of the yeast, is enhanced with the presence of Rgd1p and PIPs. The main objective of this thesis is to understand the PIP-RhoGAP interaction at the molecular level. In order to do that, we coupled X-ray structure determination to solution NMR spectroscopy on the isolated RhoGAP domain. Our results show that the domain contains the conserved elements that would usually confer the catalytic GTPase activation. We us e liquid-state NMR spectroscopy to follow the interaction with PI(4)P and PI(4,5)P2, respectively found in secretion vesicles and the plasma membrane. Our study reveals a common binding site for both PIPs in a non-conserved region in the RhoGAP domain family. We measured sub-millimolar binding affinity for PIPs. Such moderate binding affinities are consistent with the biological requirement for reversible complex formation. The selectivity of the interaction could be made in a spatio temporal way, on the secretion vesicles during polarized growth and at the plasma membrane during cytokinesis

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Mifsud, Nicolas. "Structure determination in ordered and disordered solids by high-resolution NMR spectroscopy." Lyon, École normale supérieure (sciences), 2007. http://www.theses.fr/2007ENSL0418.

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Abstract:

Nuclear Magnetic Resonance is a potential powerful probe of structure and dynamics for a large range of materials in the solid-state. In this thesis, we show how powder samples at natural isotopic abundance can be assigned to crystal structures by using high-resolution proton and carbon-13 solid-state NMR spectra in combination with first principles calculations. Similarly, the determination of the three-dimensional structure of an organic compound in powder form and at natural isotopic abundance is presented. It is obtained by an approach that combines molecular modeling with experimental spin diffusion data of protons. Finally, temperature dependent 29Si NMR studies of the order and disorder in silicate framework materials are presented. Notably, we introduce and demonstrate the idea that Silicon-29 NMR transverse dephasing times can be used to probe dynamic processes independently of static disorder
La résonance magnétique nucléaire du solide est un outil potentiellement puissant pour déterminer la structure et la dynamique d’une large variété de composés. Dans cette thèse, nous montrons tout d’abord comment assigner un échantillon en poudre et en abondance isotopique naturelle à une structure cristalline en utilisant la RMN du solide haute résolution proton et carbone associée à des calculs théoriques. De même, la détermination de la structure tridimensionnelle d’un composé organique en poudre et en abondance isotopique naturelle est présentée. Elle est obtenue par une méthode qui combine modélisation moléculaire et données expérimentales de diffusion de spin proton. Enfin, une étude de la dynamique et du désordre structural a été réalisée sur des matériaux composés de silice par l’intermédiaire de la RMN du silicium. Ainsi, on montre que le temps de déphasage transverse T2’ du silicium peut être utilisé comme une sonde de la dynamique indépendamment du désordre statique

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Richet-Tuillière, Nicolas. "Etude biochimique et structurale de deux complexes macromoléculaires à AAA+ ATPases : le protéasome 26S et le réplisome. Mode d’assemblage de la sous-unité Rpt1 du protéasome 26S et rôle secondaire de la sous-unité Mcm2 du réplisome dans le transfert intergénérationnel des histones." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066099/document.

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Abstract:

Les protéines de la famille des AAA+ ATPases sont présentes dans de nombreux complexes moléculaires. Ces protéines sont capables de s’assembler en anneaux héxamériques (homomères ou hétéromères) pour former des moteurs moléculaires. Au cours de ma thèse, je me suis particulièrement intéressé à deux complexes macromoléculaires à AAA+ ATPases présentant un grand intérêt thérapeutique contre différents cancers : la particule régulatrice du protéasome 26S et l’hélicase du réplisome, Mcm2-7. Le protéasome 26S est la principale machinerie moléculaire impliquée dans la dégradation régulée des protéines poly-ubiquitinées tandis que l’hélicase mcm 2-7 est responsable du désappariement des brins de l’ADN chromosomique lors de la réplication de l’ADN. Ces deux complexes comprennent un anneau hétérohéxamérique de sous-unités AAA+ ATPases appelé Rpt1 à Rpt6 dans le cas du protéasome 26S et Mcm2 à Mcm7 dans le cas de l’hélicase mcm2-7. J’ai focalisé mes travaux sur l’étude du rôle du chaperon Hsm3/S5b dans l’assemblage du protéasome 26S d’une part, et le rôle spécifique de la sous-unité Mcm2 dans le transfert intergénérationnel des histones d’autre part. Le chaperon Hsm3/S5b se lie avec la sous-unité Rpt1. L’étude des complexes de levure Hsm3-Rpt1 et humain S5b-Rpt1 par cristallographie aux rayons X m’a permis de proposer que le chaperon d’Hsm3/S5b pourrait jouer un rôle de médiateur entre les sous-unités Rpt1, Rpt2 et Rpn1 lors de l’assemblage de la particule régulatrice. De plus, ce chaperon pourrait jouer également un rôle d’inhibiteur pour l’assemblage entre la particule régulatrice 19S et la particule cœur 20S du protéasome 26S. Certaines sous-unités AAA+ ATPase, telles que celles du réplisome, possèdent des domaines additionnels, leur conférant un rôle secondaire spécifique et indépendant de leur rôle principal de moteur moléculaire. C’est le cas de Mcm2, qui lie les histones H3-H4 par son domaine N-terminal. J’ai mis en évidence et caractériser cette interaction par différentes techniques biophysiques, en particulier la cristallographie aux rayons X, la RMN et le SEC-MALS. Ces résultats m’ont permis de proposer un modèle pour le transfert intergénérationnel des histones dans lequel Mcm2 joue un rôle crucial de chaperon moléculaire des histones directement intégré dans la machinerie de réplication
AAA+ ATPases are involved in numerous molecular complexes. These proteins form homomeric or heteromeric hexamers and constitute molecular motors. During my Ph. D., I focused my work on two macromolecular complexes composed of AAA+ ATPases: the 26S proteasome regulatory particle and the Mcm2-7 helicase of the replisome. These complexes are implicated in the development of cancers and constitute interesting therapeutic targets. The 26S proteasome is the main machinery responsible for the regulated degradation of poly-ubiquitinated proteins and the helicase Mcm2-7 is responsible for the unwinding of the DNA during replication. These two complexes are composed of a heterohexameric ring of six AAA+ ATPases called Rpt1 to 6 for the 26S proteasome regulatory particle and Mcm2 to 7 for the replisome. I have studied the role of Hsm3/S5b in the assembly mechanism of the proteasome and the specific role of the subunit Mcm2 in the intergenerational transfer of the epigenetic information. X-ray structures of the complexes Hsm3-Rpt1 and S5b-Rpt1 allowed us to elucidate the dual functions of the assembly chaperone Hsm3/S5b which mediates the assembly of the subcomplex Rpt1-Rpt2-Rpn1 during the assembly of the regulatory particle. In addition, hsm3/S5b inhibits the association of a premature regulatory particle onto the core particle and protects the HbYX motif of Rpt1. Other AAA+ ATPases, like the replisome subunits, possess additional domains which confer specific roles. I also studied the interaction between the N-terminal domain of Mcm2 and the tetrameric form of histones H3-H4 by several methods like X-ray crystallography, NMR and SEC-MALS. I propose a model of the intergenerational transfer of histones H3-H4 in which Mcm2 plays a crucial role of molecular histones chaperone directly integrated in the replication machinery

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Samson, Camille. "Une représentation en trois dimensions de l'interface entre l'enveloppe nucléaire et la chromatine." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS048/document.

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Abstract:

Le noyau est un organite caractéristique des cellules eucaryotes et les propriétés mécaniques de ce dernier jouent un rôle essentiel dans le comportement de la cellule, notamment sa motilité, sa polarité et sa survie. Le noyau est entouré par une enveloppe comprenant une membrane interne et une membrane externe, ainsi que de nombreuses protéines. Mes objectifs de thèse étaient de comprendre des mécanismes moléculaires déficients dans deux types de maladies génétiques causées par des mutations dans les lamines: la dystrophie musculaire d’Emery-Dreifuss et les syndromes de type progéroïde.Dans un premier temps, nous avons montré que l’émerine s’auto-associe in vitro et en cellules (Herrada et al. ACS Chem. Biol. 2015). J’ai ensuite étudié la structure des oligomères d’émerine, déterminé le fragment protéique minimal nécessaire à la formation de ces oligomères et décrit l’impact de mutations de l’émerine, causant une dystrophie musculaire d’Emery-Dreifuss, sur son auto-assemblage (Samson et al. Biomol NMR Assign. 2016 ; Samson et al. FEBS J. 2016). Puis, j’ai montré que seule cette forme auto-assemblée de l’émerine est capable d’interagir avec la lamine A et que la phosphorylation de l’émerine par la kinase Src, observée suite à un stress mécanique, régule cette interaction entre l’enveloppe nucléaire et le nucléosquelette.Pour finir, j’ai montré que la forme monomérique de l’émerine est capable de former un complexe ternaire avec BAF et la lamine A. Après avoir mesuré les affinités protéine-protéine au sein de ce complexe, identifié les fragments minimaux des différentes protéines permettant de former ce complexe et mis au point un protocole robuste de purification de ce complexe, j’ai pu obtenir des cristaux de ce complexe dans plusieurs conditions. Par la suite, nous avons pu résoudre la structure de ce complexe par remplacement moléculaire avec une résolution de 2 Å. Enfin, j'ai montré que les mutations dans les lamines de type A provoquant des syndromes de type progéroïde pouvaient altérer l'interaction avec BAF in vitro, et nos collaborateurs, l'équipe du Dr B. Buendia (Paris Diderot), ont montré que ces mêmes mutations induisaient une diminution significative de la proximité entre la lamine A et BAF dans les cellules HeLa. Un article, où je suis premier auteur, vient d’être soumis au journal NSMB
The nucleus is an organelle characteristic of eukaryotic cells and its mechanical properties play an essential role in the behavior of the cell, in particular its motility, polarity and survival. It is surrounded by an envelope comprising an inner membrane and an outer membrane, as well as a large number of proteins. These proteins are either anchored at the nuclear membrane, as emerin, or form a filament meshwork lining the inner nuclear membrane, as lamins. My thesis objectives were to understand molecular mechanisms deficient in two types of genetic diseases caused by mutations in inner nuclear envelope proteins: Emery-Dreifuss muscular dystrophy, associated to mutations in emerin and A-type lamins, and progeroid syndromes caused by mutations in A-type lamins.First, we showed that the emerin protein self-assembles in vitro and in cells (Herrada, Samson et al., ACS Chem. Biol., 2015). I then studied the structure of emerin oligomers, determined the minimal protein fragment necessary for the formation of these oligomers, identify residues forming the structural core of these oligomers by solid-state NMR in collaboration with the group of Prof A. Lange (FMP Berlin), and described the impact of emerin mutations causing Emery-Dreifuss muscular dystrophy on emerin self-assembly (Samson et al., Biomol. NMR Assign. 2016, Samson et al., FEBS J. 2017). Then, I observed, mainly using solution-state NMR, that only the self-assembled form of emerin is able to interact with A-type lamin tail, and that mutants causing Emery-Dreifuss muscular dystrophy and unable to self-assemble are also defective in A-type lamin binding. I also obtained preliminary data showing that phosphorylation of emerin by the Src kinase, observed after a mechanical stress in purified nuclei, regulates the interaction between self-assembled emerin and A-type lamins.Finally, I showed that the monomeric form of emerin is able to form a ternary complex with A-type lamin tail through the chromatin-associated protein Barrier-to-Autointegration Factor (BAF). After having measured the protein-protein affinities within this complex, identified the minimal protein fragments involved in the complex and developed a robust protocol for purification of this complex, I was able to obtain crystals under several conditions. Subsequently, I solved the 3D structure of this complex by molecular replacement at a resolution of 2 Å. Finally, I showed that mutations in A-type lamins causing autosomal recessive progeroid syndromes impair interaction with BAF in vitro, and our collaborators at Univ. Paris Diderot, the team of Dr B. Buendia, showed that these same mutations induce a significant decrease in the proximity between lamin A and BAF in HeLa cells. An article with me as a first author is in preparation that reports all these new data

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Richet-Tuillière, Nicolas. "Etude biochimique et structurale de deux complexes macromoléculaires à AAA+ ATPases : le protéasome 26S et le réplisome. Mode d’assemblage de la sous-unité Rpt1 du protéasome 26S et rôle secondaire de la sous-unité Mcm2 du réplisome dans le transfert intergénérationnel des histones." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2015. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2015PA066099.pdf.

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Abstract:

Les protéines de la famille des AAA+ ATPases sont présentes dans de nombreux complexes moléculaires. Ces protéines sont capables de s’assembler en anneaux héxamériques (homomères ou hétéromères) pour former des moteurs moléculaires. Au cours de ma thèse, je me suis particulièrement intéressé à deux complexes macromoléculaires à AAA+ ATPases présentant un grand intérêt thérapeutique contre différents cancers : la particule régulatrice du protéasome 26S et l’hélicase du réplisome, Mcm2-7. Le protéasome 26S est la principale machinerie moléculaire impliquée dans la dégradation régulée des protéines poly-ubiquitinées tandis que l’hélicase mcm 2-7 est responsable du désappariement des brins de l’ADN chromosomique lors de la réplication de l’ADN. Ces deux complexes comprennent un anneau hétérohéxamérique de sous-unités AAA+ ATPases appelé Rpt1 à Rpt6 dans le cas du protéasome 26S et Mcm2 à Mcm7 dans le cas de l’hélicase mcm2-7. J’ai focalisé mes travaux sur l’étude du rôle du chaperon Hsm3/S5b dans l’assemblage du protéasome 26S d’une part, et le rôle spécifique de la sous-unité Mcm2 dans le transfert intergénérationnel des histones d’autre part. Le chaperon Hsm3/S5b se lie avec la sous-unité Rpt1. L’étude des complexes de levure Hsm3-Rpt1 et humain S5b-Rpt1 par cristallographie aux rayons X m’a permis de proposer que le chaperon d’Hsm3/S5b pourrait jouer un rôle de médiateur entre les sous-unités Rpt1, Rpt2 et Rpn1 lors de l’assemblage de la particule régulatrice. De plus, ce chaperon pourrait jouer également un rôle d’inhibiteur pour l’assemblage entre la particule régulatrice 19S et la particule cœur 20S du protéasome 26S. Certaines sous-unités AAA+ ATPase, telles que celles du réplisome, possèdent des domaines additionnels, leur conférant un rôle secondaire spécifique et indépendant de leur rôle principal de moteur moléculaire. C’est le cas de Mcm2, qui lie les histones H3-H4 par son domaine N-terminal. J’ai mis en évidence et caractériser cette interaction par différentes techniques biophysiques, en particulier la cristallographie aux rayons X, la RMN et le SEC-MALS. Ces résultats m’ont permis de proposer un modèle pour le transfert intergénérationnel des histones dans lequel Mcm2 joue un rôle crucial de chaperon moléculaire des histones directement intégré dans la machinerie de réplication
AAA+ ATPases are involved in numerous molecular complexes. These proteins form homomeric or heteromeric hexamers and constitute molecular motors. During my Ph. D., I focused my work on two macromolecular complexes composed of AAA+ ATPases: the 26S proteasome regulatory particle and the Mcm2-7 helicase of the replisome. These complexes are implicated in the development of cancers and constitute interesting therapeutic targets. The 26S proteasome is the main machinery responsible for the regulated degradation of poly-ubiquitinated proteins and the helicase Mcm2-7 is responsible for the unwinding of the DNA during replication. These two complexes are composed of a heterohexameric ring of six AAA+ ATPases called Rpt1 to 6 for the 26S proteasome regulatory particle and Mcm2 to 7 for the replisome. I have studied the role of Hsm3/S5b in the assembly mechanism of the proteasome and the specific role of the subunit Mcm2 in the intergenerational transfer of the epigenetic information. X-ray structures of the complexes Hsm3-Rpt1 and S5b-Rpt1 allowed us to elucidate the dual functions of the assembly chaperone Hsm3/S5b which mediates the assembly of the subcomplex Rpt1-Rpt2-Rpn1 during the assembly of the regulatory particle. In addition, hsm3/S5b inhibits the association of a premature regulatory particle onto the core particle and protects the HbYX motif of Rpt1. Other AAA+ ATPases, like the replisome subunits, possess additional domains which confer specific roles. I also studied the interaction between the N-terminal domain of Mcm2 and the tetrameric form of histones H3-H4 by several methods like X-ray crystallography, NMR and SEC-MALS. I propose a model of the intergenerational transfer of histones H3-H4 in which Mcm2 plays a crucial role of molecular histones chaperone directly integrated in the replication machinery

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Raval, Parth. "Insights into structure-stability-property relationships in hybrid perovskites using solid-state NMR spectroscopy." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2022. http://www.theses.fr/2022ULILR081.

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Abstract:

Les performances des cellules solaires à base de pérovskites hybrides contenant des halogénures de plomb (PSC) ont été fortement améliorées depuis dix ans. Ces améliorations ont été rendues possibles en ajustant les compositions et en jouant sur la nature des interfaces des couches de pérovskite et de transport de charge. Cependant, la stabilité opérationnelle à long terme de ces matériaux reste un problème majeur dans l'optique d'une commercialisation de ces matériaux. Dans ce contexte, l'objectif principal de cette thèse est de comprendre les différentes réactions de dégradation et les aspects cinétiques de ces réactions dans les couches de pérovskites hybrides et les couches de transport de charge, notamment en atmosphère humide. Nous avons notamment analysé les réactions de dégradation des pérovskites à base de méthylammonium (MA) et de formamidinium (FA), en particulier MAPbI3, FAPbI3 et CsMAFAPbIxBr3x. Ces matériaux sous forme de cristaux et de couches minces ont été exposés à des concentrations faibles (40%) et élevées (85%) de vapeur d'eau. Cependant, la coexistence des différents sous-produits organiques/inorganiques et hybrides ainsi que les concentrations diluées des différentes phases formées lors des réactions de dégradation posent des difficultés en terme de caractérisation structurale. Une approche multi-technique combinant la diffraction des rayons, la microscopie et la spectroscopie RMN à l'état solide a été utilisée pour caractériser les différents produits de dégradation. En particulier, la spectroscopie RMN des solides, en tant que méthode de caractérisation locale quantitative, permet de mesurer des concentrations diluées de sous-produits organiques formés lors de la dégradation, qui sont difficiles à détecter à l'aide d'autres techniques de caractérisation. En particulier, cette approche multi-technique a permis d'obtenir des informations uniques sur les transformations de phase du FAPbI3 en fonction du taux d'humidité, de la taille des particules et de l'irradiation lumineuse. Cette approche a ensuite été étendue pour étudier les réactions de dégradation en cascade des pérovskites à base de MAPbI3 avec et sans agent passivant de surface. Enfin, des mesures RMN et RPE sur les solides ont été combinées avec des calculs de chimie théorique, selon une approche de cristallographie RMN, afin de mieux comprendre la relation structure-stabilité-propriété dans un matériau de transport de trous, spiro-OMeTAD. Une étude détaillée des réactions de dégradation à l'aide de techniques de caractérisation multi-échelles décrites dans cette étude a des implications plus larges pour la compréhension au niveau moléculaire des relations structure-traitement-stabilité-propriété dans les pérovskites hybrides et les semi-conducteurs organiques
In the last decade, there has been a progressive increase in the performance of solution-processed hybrid lead halide perovskite solar cells (PSCs), which has been enabled by means of compositional tailoring and interfacial engineering of the perovskite absorber layer and the charge transport layers. However, the long-term operational stability of these materials, including state-of-the-art perovskite formulations, is a major bottleneck in commercializing these materials. In this context, the main objective of this thesis is to understand the different degradation reactions and kinetics aspects of these reactions in hybrid perovskite layers and charge transport layers, especially in the presence of moisture. The degradation reactions in methylammonium (MA) and formamidinium (FA)-based perovskite formulation, in particular, MAPbI3, FAPbI3, and CsMAFAPbIxBr3-x, which are among the high-performing perovskite formulations in PSCs, are studied, analyzed, and compared. In doing so, these materials in crystalline and thin film forms are exposed to low (40% relative humidity, RH) and high (85% RH) water-vapor concentrations. However, the coexistence of the different organic/inorganic and hybrid byproducts and dilute concentrations of different phases formed during the degradation reactions raise challenges in terms of structural characterization. A multi-technique approach involving XRD, microscopy, and solid-state (ss)NMR spectroscopy has been employed to characterize the different degradation products. As a quantitative local characterization technique, ssNMR spectroscopy has notably the ability to probe dilute concentrations of organic byproducts formed upon degradation, which are challenging to detect using other structure-determining techniques. In particular, insights into the moisture-induced phase transformation reactions of FAPbI3 as a function of water vapor concentration, particle size, and light illumination have been obtained by this multi-technique approach. This concept has been later extended to investigate the cascading degradation reactions in MAPbI3-based perovskites with and without surface passivating agents. Our studies indicate that the stability of the perovskite can be adjusted from a few days to several months, depending on the moisture-exposure conditions. Finally, a combination of ssNMR, ssEPR, and computational modelling (NMR crystallography) has been employed to gain insight into the structure-stability-property relationship in a hole-transporting layer spiro-OMeTAD. A detailed study of degradation reactions using multiscale characterization techniques described in this thesis has wider implications for the molecular-level understanding of structure-processing-stability-property relationships in hybrid perovskites and charge transport layers

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Baptiste, Benoît. "Foldamères d’oligoamides aromatiques : des doubles hélices artificielles aux ligands de G-quadruplex." Thesis, Bordeaux 2, 2009. http://www.theses.fr/2009BOR21679/document.

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Abstract:

Les oligopyridine-dicarboxamides et les oligoquinoline-carboxamides sont des oligomères synthétiques capables d’adopter des conformations hélicoïdales stables et bien définies. Les premiers sont comparables à des ressorts moléculaires qui peuvent s’étirer puis s’autoassembler pour former des doubles hélices artificielles. L’étude structurale d’oligopyridines de différentes tailles par diffraction des rayons X et RMN a permis d’éclaircir les principes de l’hybridation en double hélice. Par exemple, nous constatons que la stabilité du duplex est d’autant plus grande que l’oligomère est long mais la cinétique de l’hybridation décroit avec la taille des hélices. Ces propriétés sont modulables en fonction de divers paramètres tels que le solvant ou les substituants des pyridines. Les seconds forment de simples hélices moléculaires stables dans les solvants organiques mais aussi dans l’eau. Nous avons développé leur synthèse sur support solide afin de disposer de séquences variées, à l’image des alpha-peptides. Des études par RMN suggèrent que l’introduction d’unités aminométhylpyridines au sein d’un oligoquinoline hydrosoluble apporte de la flexibilité sans perturber sa structure hélicoïdale. Cela témoigne de la stabilité de ces structures secondaires dans les solvants protiques. Par ailleurs, certains de ces peptidomimes s’avèrent capables de reconnaitre et stabiliser des motifs structuraux particuliers de l’ADN : les G-quadruplex. Etant donné que ces architectures se forment à des endroits clés du génome impliqués dans des cancers, ces hélices moléculaires font figure de potentiels agents antitumoraux d’un nouveau genre
Oligopyridine-dicarboxamides and oligoquinoline-carboxamides are synthetic oligomers able to fold into stable and well defined helical conformations. The first ones are comparable to molecular springs which can extend then associate to form artificial double helices. A structural study of oligopyridines of various sizes by X-ray diffraction and NMR provided a better understanding of the hybridization process. For example, we noticed that the stability of the duplex is all the higher as the oligomer is long but the kinetics of hybridization decrease with length. These properties depend on diverse parameters such as the solvent or the substituants of pyridine rings. The second family forms stable single helices in organic solvents and also in water. We adapted their synthesis on solid support to promote accessibility to a variety of sequences, just like for alphas-peptides. NMR studies suggested that the introduction of aminomethylpyridine units within a hydrophilic oligoquinoline strand brings some flexibility without disrupting its helical structure, showing the high stability of these secondary structures in protic solvents. Besides, some of these peptidomimetics turn out to be capable of recognizing and stabilizing a particular DNA motif: G-quadruplex structure. Given that these architectures form in critical places of the genome involved in cancers, these molecular helices may represent a new class of potential antitumoral agents

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Gavriluta, Anatolie. "Complexes osmium nitrosyle avec des ligands bioactifs : synthèse, structure, réactivité et activité antiproliférative in vitro." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00903651.

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Abstract:

Notre travail de thèse a été dédié à la synthèse et à la caractérisation bio-physicochimique de complexes osmium nitrosyle, qui pourraient relarguer l'oxyde nitrique (NO) au sein des cellules tumorales pour conjuguer les propriétés anticancéreuses souvent associés aux complexes du groupe du platine avec la toxicité de l'oxyde nitrique. Le premier chapitre de notre mémoire de thèse présente l'état de l'art dans le domaine des composés anticancéreux et le rôle de l'oxyde nitrique dans l'apoptose cellulaire. Le deuxième chapitre concerne la synthèse et la caractérisation de complexes d'azole (C)[Os(NO)Cl4(A)] (C = Bu4N+, Na+, HA+; A = indazole, pyrazole, benzimidazole, imidazole), où le plus cytotoxique est H2ind[cis-Os(NO)Cl4(indazole)]. Le troisième chapitre est consacré à l'étude cinétique et thermodynamique par RMN de l'isomérisation trans ↔ cis du complexe (Bu4N)[Os(NO)Cl4(indazole)] qui met en évidence un processus d'isomérisation de type dissociatif. Le quatrième chapitre concerne la synthèse et la caractérisation de complexes d'aminoacides (Bu4N)[Os(NO)Cl4(L)] (L = gly, picolinate, L-, D-pro) qui ont une très faible activité antiproliférative. Le dernier chapitre est consacré à la synthèse et à la caractérisation de clusters hétérométalliques [{Os(NO)Cl3(Ox)}4Ln] (Ln = Gd, Tb, Dy, Y ; Ox=oxalate) dans lesquels la coordinance 8 ou 9 du lanthanide dépend de son rayon ionique. Le précurseur {Os(NO)Cl3(Ox)} a l'activité antiproliférative la plus élevée de tous les complexes osmium nitrosyle connus

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Liu, Danni. "Rôle des chaperons d’histones dans la réplication et la réparation de l’ADN." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS044.

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Abstract:

La chromatine chez les eucaryotes, porte des informations génétiques et épigénétiques. Les mécanismes garantissant le maintien de ces informations lors de la division cellulaire ou la réparation de l’ADN sont encore mal connus et ils constituent l’enjeu principal du projet de thèse. Plus particulièrement, l’objectif du projet de thèse est de chercher à comprendre comment les chaperons d’histones coordonnent leur action avec des partenaires associés à la fourche de réplication pour conserver les marques épigénétiques portées par les histones parentales et les reporter sur les histones nouvellement synthétisées. Cette thèse décrit précisément comment ASF1 (Anti Silencing Function 1) coopère avec le complexe CAF-1 (Chromatin Assembly Factor 1) et la sous-unité de l’hélicase réplicative MCM2 (Mini Chromosome Maintenance 2), pour la prise en charge des H3-H4 dans la réplication et la réparation de l’ADN.La thèse s’intéresse également à la régulation de l’activité de ces chaperons d’histones par des kinases activées suite à des stress réplicatifs ou des dommages de l’ADN. En particulier nous avons cherché à mieux comprendre comment l’ajout de groupements phosphate sur ASF1 par une enzyme appelée TLK (Tousled Like Kinase) module son activité au cours du cycle cellulaire et en réponse aux dommages de l’ADN. La caractérisation de l'importance des sites phosphorylés sur les propriétés de liaison du chaperon, permet de mieux comprendre le rôle joué par différent forme d’ASF1 dans l’assemblage des histones sur l’ADN et le maintien des informations épigénétiques. Le travail de thèse contient d’analyses biochimiques et structurales par une combinaison de techniques (SEC-MALS, AUC, ITC, RMN, cristallographie des rayons X) et d’analyses fonctionnelles sur des modèles cellulaires
In eukaryotes, chromatin carries both, the genetic and epigenetic information. Mechanisms implicated in maintenance of these information during cell division or DNA repair remain poorly understood and they constitute the main issue of this thesis project. More specifically, the goal of the project is to understand how histone chaperones coordinate their action with partners associated with the replication fork to recognize and preserve the epigenetic marks carried by parental histones and to copy on the newly synthesized histones. The work unravels how ASF1 (Anti-Silencing Function 1) cooperates with the CAF-1 complex (Chromatin Assembly Factor 1) and with the replicative helicase subunit MCM2 (Mini Chromosome Maintenance 2), for the management of H3-H4 histones in DNA replication and repair.Moreover, this thesis investigates the regulation of histone chaperones activities by kinases activated after a replicative stress or DNA damage. In particular, we analyzed the consequences of ASF1 phosphorylation by the enzyme called TLK (Tousled like kinase). The activity of TLK is modulated during the cell cycle and after DNA damage. Characterization of the importance of phosphorylated sites on the chaperone binding properties, allows a better understanding of the role played by different forms of ASF1 in the assembly of histones on DNA and maintenance of epigenetic information. The thesis work included biochemical and structural analysis with a combination of different techniques (SEC-MALS, AUC, ITC, NMR, X-ray crystallography) and functional analysis in cellular models

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Communie, Guillaume. "Ordre et désordre, bases structurales de la reconnaissance moléculaire chez les paramyxovirus." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENV065.

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Abstract:

Environ 40 pour cent du protéome humain est composé d'importantes régions dépliées. Ces protéines intrinsèquement désordonnées (PID) n'adoptent pas de structures secondaires et tertiaires stables mais échantillonnent un vaste paysage conformationnel. Malgré cela, elles sont aujourd'hui connues pour intervenir dans de nombreux processus biologiques ou pathologiques. À l'instar des eucaryotes, les virus -- surtout les virus à ARN -- ont eux aussi recours aux propriétés particulières des PID pour effectuer les interactions nécessaires à leur réplication. Les paramyxovirus, comme le virus de la rougeole, sont des virus à ARN simple brin de polarité négative et environ 10 pour cent de leur génome de 15 à 18 kilobases code pour des régions dépliées. Cette thèse détaille l'étude de deux protéines virales directement impliquées dans la réplication, la nucléoprotéine et la phosphoprotéine. Elles interagissent l'une avec l'autre et sont composées à la fois de régions dépliées et repliées. Des données à résolution atomique ont été obtenues en spectroscopie par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) en ce qui concerne les parties désordonnées, et en cristallographie pour ce qui est des parties repliées. Les résultats apportent un nouvel aperçu du rôle du désordre conformationnel dans la transcription et la réplication des paramyxovirus
About 40 percent of the human proteome contains large disordered regions. These intrinsically disordered proteins (IDPs) do not adopt stable secondary and tertiary structures, but sample a large conformational space. In spite of that, they are now known to be involved in many physiological as well as pathological processes. Following the example of eukaryotes, viruses -- especially RNA viruses -- benefit from the particular features of IDPs in their replication machinery. Paramyxoviruses, that includes Measles virus, are single stranded, negative sense RNA viruses and about 10 percent of their 15 to 18 kilobase RNA genome is known to encode for disordered regions. This thesis focuses on the study of two different proteins of paramyxoviruses, namely the nucleoprotein and the phosphoprotein that are directly involved in the replication of the viral genome. They interact with each other and are composed of folded and disordered domains. Atomic resolution information is obtained about the structure and dynamics of these proteins using a combination of Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy measurements for the disordered parts and X-ray crystallography for the folded domains. The results provide novel insight into the role of conformational disorder in transcription and replication of paramyxoviruses

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Lautrette, Guillaume. "Capsules hélicoïdales auto-organisées par repliement d'oligoamides aromatiques pour la reconnaissance moléculaire." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00908000.

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Abstract:

La reconnaissance moléculaire constitue l'une des questions fondamentales les plus discutées dans le domaine de la chimie supramoléculaire. Cette thèse présente la conception, la synthèse et l'étude des propriétés de capsules hélicoïdales auto-organisées par repliement d'oligoamides aromatiques. Ces récepteurs sont constitués d'une chaîne oligomérique se repliant en hélice et comprenant une séquence d'unités codant pour des diamètres différents. Le repliement de l'oligomère donne naissance à une cavité pouvant accueillir des molécules invitées. La grande modularité des séquences, permettant une évolution contrôlée des structures des foldamères, donne lieu à la reconnaissance sélective et anticipée de substrats d'intérêts biologiques. Le phénomène d'encapsulation a été mis en évidence en solution par spectroscopie RMN et CD, et dans le solide par diffraction des rayons X.

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Barraud, Pierre. "Etudes structurales de différents processus biologiques impliquant les ARN de transfert." Phd thesis, Université René Descartes - Paris V, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00364789.

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Abstract:

Le travail retranscrit dans cette thèse regroupe l'étude de différents processus biologiques impliquant les ARN de transfert. Premièrement, dans le cadre de l'étude du rôle de la protéine de nucléocapside (NC) dans la formation du complexe d'initiation de la transcription inverse du VIH-1, un site de fixation fort et spécifique de la NC a été identifié sur le bras D de l'ARNtLys3 — l'ARNt servant d'amorce à la transcriptase inverse lors de la synthèse du brin d'ADNc(-). Cette fixation permet d'une part la fusion des interactions tertiaires entre les bras T et D de l'ARNtLys3 et pourrait d'autre part être l'un des facteurs déplaçant l'équilibre vers la formation de l'hybride ARNtLys3/ARN viral. L'étude structurale par RMN du complexe NC/bras D s'est heurtée à des problèmes d'échange chimique dans la gamme intermédiaire–rapide de l'échelle de temps spectrale. L'utilisation de séquences de type CPMG–HSQC a permis d'améliorer le rapport signal/bruit des expériences RMN, et particulièrement celui des signaux des résidus de l'interface. Ceci nous a permis d'identifier les résidus de la NC impliqués dans la reconnaissance du bras D. Deuxièmement, la structure de la m1A58 méthyltransférase de T. thermophilus (TrmI) — une enzyme de modification des ARNt — a été résolue par cristallographie et affinée à 1.7 Å. Ceci a permis d'identifier trois résidus potentiellement impliqués dans la catalyse et/ou la reconnaissance du substrat ARNt (D170, Y78 et Y194). La production de variants de TrmI au niveau de ces résidus ainsi que des études d'amarrage moléculaire d'une adénine au site actif ont permis de confirmer cette hypothèse et de proposer un rôle catalytique pour chacun d'eux. Parallèlement, des études par gel natif et par spectrométrie de masse en conditions non dénaturantes ont montré une stoechiométrie 1/2 pour le complexe entre l'enzyme TrmI tétramérique et le substrat ARNt. Troisièmement, la résolution de la structure cristallographique de l'ARNtfMet initiateur d'E. coli a révélé une conformation unique de la région de l'anticodon. Cette conformation unique est associée au paires GC de la tige anticodon, caractéristiques des ARNt initiateurs. Cette conformation particulière — dans laquelle la base A37 ne vient pas s'empiler entre les bases 36 et 38, comme dans tous les ARNt élongateurs — permet de mettre en lumière de nombreux résultats biochimiques de la littérature et suggère un mécanisme par lequel la machinerie de l'initiation de la traduction pourrait discriminer l'ARNt initiateur de tous les ARNt cellulaires.

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Wang, Xiang. "Orchestration de l'auto-assemblage et des mouvements moléculaires de pseudo-rotaxanes helicoïdaux." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0076/document.

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Abstract:

L’orchestration des mouvements directionnels d’architectures supramoléculaires s’avère cruciale pour la préparation de machines moléculaires artificielles. Les oligomères d’amides aromatiques (i.e. foldamères) peuvent adopter des conformations stables capables de se complexer à des tiges moléculaires pour former des (pseudo)-rotaxanes. Un contrôle fin des cinétiques d’association et de dissociation de l’hélice autour de la tige permet à l’oligomère hélicoïdal de glisser le long de celle-ci sans dissociation. Des études RMN et cristallographiques ont montré que des tiges moléculaires possédant plusieurs sites de reconnaissance pour des hélices permettaient l’élaboration d’architectures supramoléculaires hélicoïdales chirales avec une haute-fidélité. Chaque station possédant une longueur et une chiralité définie peut induire la complexation de foldamères de taille et d’hélicité concordante. Le glissement directionnel d’une double hélice le long d’une tige possédant plusieurs stations a également été investigué. Insérer un espaceur encombrant (i.e. plus large que la cavité de l’hélice) sur le chemin du foldamère le force à se déplier et se replier pour atteindre le site le plus favorable thermodynamiquement. Un oligomère asymétrique montrant de hautes affinités et de fortes sélectivités pour des tiges asymétriques a été préparé. L’enfilement de cet oligomère sur des tiges asymétriques a été étudié. Des données cinétiques (RMN) indiquent que l’enfilement de celui-ci s’effectue de façon polarisée en fonction de la nature de la tige
The directional motion orchestration of supramolecular architectures is crucial for the construction of artificial molecular machines. Aromatic amide oligomers (i.e. foldamers) can adopt stable helical conformations able to wind around dumbbell-like guests to form (pseudo)-rotaxanes. A fine control of the association-dissociation kinetics allows the oligomers to slide along the rods without dissociation. In this thesis, based on the segregation of the kinetics of association-dissociation and sliding, helical oligomer motions were orchestrated to form complex self-assemblies and to perform directional motion. NMR and crystallographic studies showed that multistation rod guests can template the formation of well-defined multi-helical supramolecular polymers with high fidelity. Each station possessing a defined length and chirality can induce the complexation of oligomers presenting matching length and chirality. Directional sliding of a double helical oligomer along linear multistation rod guests was investigated. Placing a bulky spacer on the rod prohibits the sliding process, forcing the oligomer to dissociate and reassociate onto the thermodynamically favored station. An asymmetrical oligomer was prepared showing highly selective binding toward asymmetrical rod guests. The threading of this oligomer onto linear asymmetrical guests was investigated. Kinetic data indicated that the threading orientation of this asymmetrical oligomer was polarized by its passage along guest molecules

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Le, Meur Rémy. "Etude structurale du mécanisme d'échange de chaînes des dimères de la protéine HU d'E. coli." Thesis, Orléans, 2015. http://www.theses.fr/2015ORLE2004/document.

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Abstract:

HU est une protéine bactérienne de type histone impliquée dans de nombreuses fonctions biologiques telles que la compaction, la transcription, la réplication et la réparation de l'ADN. Chez E. coli, il existe trois espèces dimériques de HU (HUα2, HUβ2 et HUαβ) ayant des rôles biologiques distincts. La formation de l'hétérodimère repose sur un échange de chaines peptidiques entre les homodimères. Un mécanisme modèle a été proposé par Ramstein et collaborateurs (J.M.B. 331, 101-121 2003) et a servi de point de départ a ce travail. Dans ce modèle, les homodimères transitent d'une conformation native (N2) vers une conformation intermédiaire (I2). Les homodimères sous forme I2 s'associent ensuite dans un hétérotetramère transitoire qui se redissocie en formant des hétérodimères. L'objectif principal de ce travail de thèse a été de caractériser chaque étape du mécanisme d'échange du point de vue structural et cinétique. Parmi les principaux résultats de ce travail, deux structures originales, HUβ2 de E. coli et HU de L. lactis, ont été obtenues par diffraction des rayons X et complètent la caractérisation structurale des protéines HU sous leur forme N2. Un modèle de la conformation I2, partiellement désordonnée, a été élaboré à partir des résultats obtenus en RMN et en simulation de dynamique moléculaire. De plus, l'existence de la conformation tétramérique a été mise en évidence en faible concentration par spectrométrie de masse en conditions natives. Des protocoles de production/purification/oxydation ont été mis au point pour l'introduction de ponts disulfure afin de stabiliser la conformation tétramérique en vue de sa caractérisation structurale. L'ensemble des données acquises par ces différentes méthodes biophysiques affine la compréhension du mécanisme d'échange de chaines d'un point de vue structural et cinétique et met en lumière le rôle clef de la conformation I2 dans le contrôle de la composition des dimères de HU
HU is a histone like protein of bacteria involved in numerous biological functions such as DNA compaction, transcription, replication and repair. In E. coli, three HU dimers types are present (HUα2, HUβ2 et HUαβ) and show distinct biological roles. The heterodimer is formed from homodimers through a peptidic chain exchange. A model of this mechanism has been proposed by Ramstein and coworkers (J.M.B. 331, 101-121 2003) and was used as a starting point for this study. In this model, homodimers undergo a conformationnal change from a native state (N2) toward an intermediate state (I2). Then, I2 homodimers associate to form a transient heterotetramer which then dissociate into heterodimers. The main aim of this work was to characterize the structure and kinetic of each step of this mechanism. Major results of this work include the elucidation of two original crystal structures : HUβ2 from E. coli and HU from L. lactis in N2 states. A model of the partially disordered I2 state has also been proposed for HUβ2 and HUα2, and is consistent with results obtained from both NMR and molecular dynamics experiments. In addition, the existence of a low concentration tetrameric conformation has been evidenced by native mass spectrometry experiments. A protocol of production/purification/oxydation as been developped for the introduction of disulfide bridges in order to stabilize this conformation and characterize its structure. Together, results obtained from these different biophysical means refine our understanding of the chain exchange mechanism at the molecular level and highlight the role of the I2 conformation in controlling HU dimers composition

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Hu, Xiaobo. "Synthèse, analyses structurales et assemblage de foldamères oligoamide hydrosolubles à base de quinolines." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0611/document.

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Abstract:

La chimie des foldamères est un domaine de recherche en pleine expansion où les chimistes explorent la construction d’architectures artificielles variées mimant les structures repliées des biopolymères naturels. Les foldamères d’oligoamides quinoline, constituent une branche importante des foldamères montrant de nombreuses caractéristiques attractives, incluant la stabilité et la prédictibilité de leurs conformations repliées, qui en font de bons candidats pour des applications biologiques. Jusqu’à présent, la plupart des études sur les foldamères d’oligoamides quinolines ont été menées dans des solvants organiques. Cette thèse a pour objectif d’étendre leur portée au milieu aqueux et présente plusieurs méthodologies pour parvenir à leur solubilité, leur repliement, la variation de leurs chaines latérales, leur agrégation et leur capacité à former des cristaux dans l’eau.Tout d’abord, une méthode de synthèse en phase solide a été développée permettant l’accès rapide aux foldamères hybrides α-amino acide/quinoline (X/Q). Leur étude dans l’eau montre que contrairement aux foldamères hybrides de type (XQ)n, ceux de type (XQ2)n sont capables d’adopter une conformation hélicoïdale présentant un alignement des chaines α-amino acides dans l’espace. Ensuite, plusieurs chaines latérales courtes ont été identifiées pour doter les foldamères aromatiques d’une solubilité et d’une capacité à cristalliser dans l’eau. Six oligoamides quinoline ont ainsi été synthétisés pour une étude modèle. Des cristaux ont été obtenus pour toutes les séquences sauf une, présentant une excessive solubilité dans l’eau. Enfin, des efforts ont été faits pour construire des faisceaux d’hélices auto-assemblés dans l’eau à base d’effets hydrophobes et d’interactions électrostatiques. Les études RMN et cristallographiques ont indiqué que les effets hydrophobes étaient plus faibles qu’attendu et ne provoquaient pas d’agrégation forte
Foldamer chemistry is a rapidly expanding research field where chemists explore the construction of various artificial architectures that mimic the folded structures of biopolymers found in nature. Quinoline oligoamide foldamers, as an important branch of foldamers, have been shown to possess many desirable features, including stability and predictability of their folded conformations, and are promising candidates to achieve biological applications. Up to now, most investigations of quinoline oligoamide foldamers have been carried out in organic solvents. This thesis is aimed to expand their scope in aqueous medium and presents several methodologies to achieve solubility, folding, side-chain variation, aggregation and crystal growth ability in water.First, a solid phase synthesis method was developed to enable the fast access to α-amino acid/quinoline (X/Q) hybrid oligoamide foldamers. The study of these hybrid foldamers in water showed that contrary to (XQ)n-type foldamers the (XQ2)n-type foldamers could adopt aromatic helical conformations with α-amino acid side chains aligned in space. Then, several short side chains were identified to endow aromatic foldamers with both solubility in, and crystal growth ability from water. Six quinoline oligoamides displaying these side chains were synthesized as a case study. Crystals were obtained from aqueous medium in all cases but one, exceedingly soluble in water. At last, efforts were made to construct self-assembled aromatic helix bundles in water based on hydrophobic effects and electrostatic interactions. NMR and crystallographic studies indicated that hydrophobic effects are weaker than expected and not strongly conducive of aggregation

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Belaissaoui, Abdelhak. "ETUDE DE LA REACTIVITE DE LA N-ETHOXYCARBONYL-N-(2,2,2-TRICHLOROETHYLIDENE)AMINE AVEC QUELQUES DIPOLES-1,3." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00923089.

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Abstract:

La presence simultanee sur le substrat n-ethoxycarbonyl-n-(2,2,2-trichloroethylidene)amine des groupes carboxylate d'ethyle sur l'atome d'azote et trichloromethyle sur l'atome de carbone confere au motif iminique des proprietes particulieres qui ont ete mises en evidence au cours de ce travail. Les reactions de cycloaddition des diarylnitrilimines permettent d'acceder avec de bons rendements a des derives du 1,3-diphenyl-5-trichloromethyl-#2-1,2,4-triazoline-4-carboxylate d'ethyle. Ces composes peuvent etre aisement transformes en 1,3-diaryl-1,2,4-triazoles. Les reactions des precurseurs des arylnitriloxydes presentent une competition entre cycloaddition dipolaire-1,3 conduisant a des derives du 3-phenyl-5-trichloromethyl-#2-1,2,4-oxadiazoline-4-carboxylate d'ethyle et addition nucleophile permettant d'acceder a des derives du 1-o-(-chlorobenzaldoximino)-2,2,2-trichloroethylcarbamate d'ethyle. La reaction du diazoacetate d'ethyle conduit, via une reaction d'addition nucleophile, a un nouveau diazocompose qui a manifeste ensuite une reactivite dipolaire-1,3 vis-a-vis des esters acetyleniques et des maleimides. Dans le cas des esters acetyleniques, la reaction de cycloaddition s'accompagne d'une evolution conduisant a des pyrazoles tres substitues par suite d'une transposition sigmatropique 1,5. Avec les maleimides, on observe une reaction de cycloaddition diastereospecifique suivie d'une elimination d'azote conduisant a un maleimido-cyclopropane. La diastereospecificite observee a ete rationalisee en faisant appel a un mode d'approche des reactants du type endo-anti. La reaction du diphenyldiazomethane permet d'atteindre avec un bon rendement un nouvel 2-azabuta-1,3-diene. Un mecanisme a ete propose: il fait appel a une ouverture thermique d'une aziridine conduisant a un ylure d'azomethine qui se stabilise en donnant l'azadiene fortement conjugue par elimination de chloroformiate d'ethyle. La presence des groupes esters et des atomes de chlore sur l'imine semble donc jouer un role important pour autoriser cette evolution.

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Nars, Guillaume. "Dynamique fonctionnelle des protéines : études d'une lipase et d'une protéine A de la membrane externe de bactérie." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30111/document.

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Abstract:

La compréhension de la fonction des protéines et des systèmes biologiques passe par une connaissance fine des mécanismes moléculaires sous-jacents. La cristallographie et la résonance magnétique nucléaire permettent d'appréhender ces mécanismes au niveau atomique en fournissant des informations sur la structure et sur la dynamique des macromolécules biologiques. Nous nous sommes ainsi intéressés à deux protéines, la lipase lip2 de la levure Yarrowia lipolytica et la protéine membranaire OmpA de la bactérie Klebsiella pneumoniae. Nous avons recherché des conditions d'expression de la protéine lip2 marquée uniformément ou spécifiquement sur une boucle (appelée " lid ") afin d'en étudier la dynamique. Des conditions de marquage uniforme à l'azote 15 de lip2 recombinante dans Yarrowia lipolytica ont été mises au point, mais le marquage acide aminé spécifique n'a pu être réalisé à cause de phénomènes de dilution isotopique trop importants dans cette levure. Nous avons résolu par cristallographie aux rayons X la structure du domaine C-terminal de la protéine OmpA et étudié sa dynamique en solution par RMN (techniques de relaxation 15N). Nous avons caractérisé la dynamique de son domaine N-terminal membranaire reconstitué en liposomes par RMN du solide : en utilisant la rotation à l'angle magique à 60kHz et à la détection 1H sur un spectromètre 1 GHz, nous avons pu attribuer une majorité des résonances du tonneau ? et établir un profil de paramètre d'ordre des vecteurs NH. Des expériences de protéolyse ménagée ont révélé par ailleurs un site de coupure unique à la trypsine au sein de la boucle extracellulaire L3. Enfin, une première caractérisation de la protéine complète exprimée dans la membrane externe d'Escherichia coli a été entreprise par RMN du solide sur membranes externes natives
Understanding the function of proteins and biological systems requires an accurate knowledge of the underlying molecular mechanisms. Crystallography and nuclear magnetic resonance provide a detailed description of these mechanisms, with an atomic resolution, by providing data on both structures and motions. We investigated two proteins, the lip2 lipase from the yeast Yarrowia lipolytica and the membrane protein OmpA from the bacteria Klebsiella pneumoniae. We tried to produce lip2 with uniform and amino-acid specific stable isotope labelling on its functional loop (the lid) for NMR experiments. The homologous recombinant expression in Yarrowia lipolytica turned out to be the most efficient for uniform labelling but failed for specific labelling due to extensive isotope scrambling. We solved the structure of OmpA C-terminal domain by X-ray crystallography, and analyzed its dynamics in solution by NMR (15N relaxation techniques). We characterized its transmembrane N-terminal domain in proteoliposomes by solid state NMR: using state of the art ultra-fast MAS (60 kHz), 1H detection and a 1 GHz spectrometer, we could assign most ?-barrel resonances and establish a NH order parameter profile. In a complementary approach, we used proteolysis to reveal a unique trypsin cleavage site on the extracellular loop 3. Finally, a first characterization of the full-length protein expressed in the outer membrane of Escherichia coli was initiated by solid state NMR on intact outer membranes

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Genera, Mariano. "Structural and functional study of the human phosphatase PTPN3 and its interaction with oncogenic viruses." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS112.

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Abstract:

PTPN3 est une protéine humaine contenant un domaine PDZ avec un rôle soit de suppresseur de tumeur soit de promoteur de tumeur dans de nombreux cancers. Cependant, sa fonction dans la signalisation cellulaire reste encore floue. Fait intéressant, les papillomavirus humains (HPV) génitaux à haut risque de types 16 et 18 et le virus de l'hépatite B (HBV) ciblent le domaine PDZ de PTPN3 (PTPN3-PDZ) par le biais de motifs de reconnaissance au domaine PDZ (PBMs) dans l’oncoprotéine E6 et la protéine de capside HBc de HPV et HBV respectivement. Nous avons étudié les interactions entre le PTPN3-PDZ et ses ligands cellulaires et viraux. Nous avons étudié les propriétés structurales et fonctionnelles du PTPN3-PDZ et les principaux déterminants structuraux de la reconnaissance des PBMs en combinant des expériences de biophysique, de RMN et de diffraction aux rayons X. Nous nous sommes ensuite intéressés à la protéine de capside HBc de HBV. En criblant une bibliothèque contenant l’ensemble des domaines PDZ des protéines humaines, nous avons identifié 28 partenaires cellulaires potentiels interagissant avec le PBM de HBc. Nous avons confirmé que PTPN3 pouvait interagir avec le PBM de HBc au sein d’une capside virale et nous avons montré que les PBMs viraux interagissaient avec PTPN3-PDZ avec des affinités similaires aux ligands endogènes de PTPN3. En utilisant des hépatocytes infectés par HBV, nous avons observé que la surexpression de PTPN3 avait des effets multiples sur l’infection. Enfin, nous avons étudié l’interactome de PTPN3-PDZ afin de mieux comprendre le rôle de PTPN3 dans la signalisation cellulaire et les effets perturbateurs de HBV sur celle-ci
The human protein tyrosine phosphatase non-receptor type 3 (PTPN3) is a PDZ (PSD-95/Dlg/ZO-1) domain-containing phosphatase with a tumor-suppressive or a tumor-promoting role in many cancers, although its role in cell signalling is still unclear. Interestingly, the high-risk genital human papillomavirus (HPV) types 16 and 18 and the hepatitis B virus (HBV) target the PDZ domain of PTPN3 through PDZ-binding motifs (PBMs) in their E6 and HBc proteins. Here, I report a detailed study of the interactions between the PDZ domain of PTPN3 and its cellular and viral ligands. First, we combined biophysical, NMR and X-ray experiments to investigate the structural and functional properties of the PDZ domain of PTPN3 and its interaction with the E6 PBM. We then extended our structural study of PTPN3-PDZ to other cellular and viral partners, and gained insights into the main structural determinants of recognition of PBMs. We then focused on the HBV HBc protein. We screened a library of human PDZ-containing proteins for HBc binders and identified 28 cellular HBc-interacting partners, most of which are involved in cell polarity. We confirmed that PTPN3 can bind the HBc PBM in the context of the viral capsid, and we showed that viral PBMs interact with PTPN3-PDZ with similar affinities to endogenous PTPN3 ligands. Using HBV-infected hepatocytes we observed that overexpression of PTPN3 has multiple effects on HBV infection. Finally, we investigated the interactome of PTPN3-PDZ to gain insights into the role of this protein in cell signalling and the disruptive effects of HBV

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Gupta, Kapil. "Dissection de TFIID, un facteur de transcription général humain : Études structurales etfonctionnelles des sous-ensembles du TFIID human." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAV051/document.

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Abstract:

Les génomes eucaryotes sont très complexes et peuvent être très grands. Par exemple, le génome humain contient environ de 20 000 à 25 000 gènes codant pour des protéines. L'expression de ces gènes doit être strictement régulée à de nombreux niveaux (tels que l'organisation de la chromatine, la transcription des gènes, le traitement et l'exportation de l'ARN messager ainsi que la traduction) pour le bon fonctionnement de la machinerie cellulaire. De nombreuses protéines et complexes protéiques sont impliqués dans ces processus essentiels de régulation, tels que les remodeleurs de la chromatine, les activateurs, co-activateurs et répresseurs de la transcription et particulièrement la machinerie générale de transcription. Chez les eucaryotes, la transcription de gènes codant pour des protéines est appelée transcription génique de classe II, elle est catalysée par l'ARN polymérase II (Pol II). La transcription des gènes par la polymérase II nécessite l'interaction coopérative de plusieurs protéines et complexes protéiques afin de faciliter l'assemblage d'un complexe de pré-initiation (PIC) au promoteur de base. Le complexe de pré-initiation comprend l'ARN polymérase II et les facteurs de transcription généraux (GTFs) - TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF et TFIIH ainsi que le complexe de Médiateur et une grande variété de co-activateurs transcriptionnels.Une étape fondamentale dans l'assemblage d'un complexe de pré-initiation est la reconnaissance du promoteur de base par le facteur de transcription général TFIID. TFIID est un complexe multi protéique d'environ 1,6 MDa. Chez l'homme, il comprend une vingtaine de sous-unités constituées de 14 protéines différentes - la protéine de liaison à la boite tata (TBP) et ses facteurs associés (TAFs 1 à 13). Une série d'études sur la TFIID humaine et ses sous-ensembles ont été réalisés depuis sa découverte il y a plus de 20 ans, cherchant à comprendre la structure et le mécanisme de ces facteurs de transcription général essentiel, cependant l'architecture de TFIID, ses activités, ses fonctions, ses rouages et ses mécanismes d'assemblage cellulaire reste largement incompris à ce jour.Cette thèse décrit les études biochimiques que nous avons effectuées sur trois sous-ensembles distincts de TFIID humain. Nous avons utilisé un certain nombre de techniques de biologie structurale : la cristallographie, la spectroscopie à résonance magnétique nucléaire (RMN) et la diffusion des rayons X aux petits angles (SAXs), pour étudier le complexe formé par les facteurs humains, associés à la protéine de liaison à la boite tata, TAF1 et TAF7. Ces études structurelles fournissent un aperçu détaillé sur l'interface d'interaction complexe de TAF1/TAF7, misent de concert avec des données disponibles dans la littérature, elles mettent en évidence la nature dynamique de l'interaction TAF1/TAF7 dans le complexe de TFIID humain.Dans une deuxième étude, nous avons analysé un complexe formé par TAF11, TAF13 et TBP en utilisant un panel de méthodes biophysiques et biochimiques : l'analyse électrophorétique de retard sur gel (EMSA), l'ultracentrifugation analytique (AUC), la chromatographie d'exclusion stérique (SEC) analyse, le pull-down, la spectrométrie de masse native et la spectrométrie de masse chimique à réticulation (CLMS). Ce complexe fait penser au complexe TAF1/TBP qui imite la boite tata.De plus, dans le cadre des efforts en cours au sein du laboratoire du Pr Imre Berger afin de déterminer la structure de l'holo-TFIID humaine, nous avons reconstitué un grand sous-ensemble de TFIID (900 KDa) appelé 9TAF, qui est composé de neuf différents facteurs associés de TBP. Nous avons effectué des études d'électro-microscopie par coloration négative sur le complexe 9TAF qui nous ont fourni des informations à faible résolution. Ces études ouvrent la voie à de futures études de cryo-EM sur le complexe 9TAF pour obtenir un modèle de plus haute resolution
Eukaryotic genomes are highly complex and can be very large. For example, the human genome contains approximately 20,000-25,000 protein coding genes. Expression of these genes needs to be tightly regulated at many levels, including chromatin organization, gene transcription, mRNA processing and export and translation, for proper functioning of cellular machinery. Many proteins and protein complexes are involved in these essential regulatory processes, examples include chromatin remodelers, transcriptional activators and coactivators, transcriptional repressors and notably the general transcription machinery. Transcription of protein coding genes in eukaryotes is called Class II gene transcription, and is catalyzed by RNA polymerase II (Pol II). Gene transcription by Pol II requires the cooperative interaction of multiple proteins and protein complexes to facilitate the assembly of a preinitiation complex (PIC) at the core promoter. The PIC comprises Pol II and the General Transcription Factors (GTFs)- TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, and TFIIH, together with the Mediator complex and a large variety of transcriptional coactivators.A fundamental step in PIC assembly is recognition of the core promoter by GTF TFIID, a magdalton sized multiprotein complex. In humans, TFIID comprises about twenty subunits made up of 14 different proteins – the TATA box binding protein (TBP) and its associated factors (TAFs, numbered 1 to 13). A range of studies on human TFIID and its subassemblies have been carried out since its discovery more than two decades ago, to understand the structure and mechanism of this essential GTF, but the architecture of TFIID, its activities, its functions, its inner workings and the mechanisms of its cellular assembly have eluded detailed understanding to date.This thesis describes biochemical, biophysical, structural and functional studies carried out on three distinct human TFIID subassemblies. We used a number of structural biology techniques, including crystallization, nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and small angle X-ray scattering (SAXS) to analyse a complex formed by the human TBP associated factors TAF1 and TAF7. These structural studies provide detailed insights into the intricate interaction interface formed by TAF1 and TAF7, and, together with other data available from the literature, highlight the dynamic nature of the TAF1/TAF7 interaction in the human TFIID complex.In a second study, we analyzed a novel complex formed by TAF11, TAF13 and TBP using a range of biophysical and biochemical methods including electrophoretic mobility shift assay (EMSA), analytical ultracentrifugation (AUC), size exclusion chromatography (SEC) analysis, pull-down assay, native mass-spectroscopy and chemical cross-linking mass spectroscopy (CLMS). This complex is reminiscent of a so-called TATA-box mimicry discovered previously in a TAF1/TBP complex.As part of the ongoing efforts in the Berger laboratory to determine the structure of human holo-TFIID, we furthermore produced and purified a large (~900 kDa) TFIID subassembly called 9TAF, which is composed of nine different TBP associated factors. We carried out negative stain EM studies and random conical tilt (RCT) analysis on 9TAF to obtain low resolution structural information. These studies set the stage for future cryo-EM studies of this 9TAF complex to obtain a high(er) resolution model to decipher the inner workings of human TFIID

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Gonthier, Sabine. "Systèmes modèles du réseau carré frustré : synthèses, caractérisations structurales et propriétés magnétiques : étude en fonction de la température." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30096.

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Abstract:

Ce travail est consacré à la synthèse et aux études structurales et magnétiques de systèmes frustrés sur un réseau carré : VMoO5 et Li2V1-xTixSiO5. Après s'être intéressé à l'élaboration de VMoO5, ses propriétés magnétiques ont été corrélées à des études à basse température par diffraction neutronique et par rayonnement synchrotron sur poudre, celles-ci étant motivées par la mise en évidence d'une instabilité structurale concomitante de l'instauration des corrélations magnétiques à courte portée. Il a été montré que VMoO5 correspondait à un réseau 2D antiferromagnétique frustré. Les études par diffraction des neutrons ont permis de mettre en évidence l'existence d'un ordre magnétique de Néel en dessous de 40K. L'étude des phases Li2V1-xTixSiO5 a montré que la dilution magnétique de Li2VSiO5 permet de moduler les valeurs de ses interactions d'échange, ce qui rend ce système très prometteur pour l'étude du diagramme de phase magnétique des systèmes frustrés sur un réseau carré
We present synthesis, structural and magnetic characterizations of two frustrated systems on a square lattice : VMoO5 and Li2V1-xTixSiO5. The first part is related to the VMoO5 phase. After introducing its elaboration, its magnetic properties are correlated with neutron and synchrotron powder diffraction results at low temperature. These investigations are motivated by the presence of a structural instability, which occurs concomitantly with apparition of magnetic short-range correlations. VMoO5 is shown to be a frustrated 2D antiferromagnet. Moreover, neutron diffraction experiments allow the determination of the magnetic order below 40K. The study of the Li2V1-xTixSiO5 phases shows that magnetic dilution of Li2VSiO5 allows to modulate exchange interactions values. It is particularly interesting because it emphasizes the possibility to investigate the whole magnetic phase diagram of frustrated systems on a square lattice by means of well-chosen substitutions

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Lefebvre, Dominique. "Hexagallates de lanthanide pour matrices laser et substrats d'épitaxie : élaboration, étude cristallographique et spectroscopique." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066415.

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Abstract:

Différentes méthodes de cristallogenèse de la MgGa 11O 19 sont testées, notamment l'élaboration par tirage Czochralski. Affinement structural confirmant la structure de type magnétoplombite du composé. Substitution ionique permettant d'accroitre les paramètres cristallins du composé étudié en vue de son utilisation comme support pour la croissance d'hexaferrites alcalinoterreux. Détermination du domaine schématique de composition des aluminogallates La1-xNdxMgGa11O19. Étude des propriétés optiques du néodyme par réflexion diffuse, RPE et fluorescence.

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Lautrette, Guillaume. "Capsules hélicoïdales auto-organisées par repliement d’oligoamides aromatiques pour la reconnaissance moléculaire." Thesis, Bordeaux 1, 2013. http://www.theses.fr/2013BOR14850/document.

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Abstract:

La reconnaissance moléculaire constitue l’une des questions fondamentales les plus discutées dans le domaine de la chimie supramoléculaire. Cette thèse présente la conception, la synthèse et l’étude des propriétés de capsules hélicoïdales auto-organisées par repliement d’oligoamides aromatiques. Ces récepteurs sont constitués d’une chaîne oligomérique se repliant en hélice et comprenant une séquence d’unités codant pour des diamètres différents. Le repliement de l’oligomère donne naissance à une cavité pouvant accueillir des molécules invitées. La grande modularité des séquences, permettant une évolution contrôlée des structures des foldamères, donne lieu à la reconnaissance sélective et anticipée de substrats d’intérêts biologiques. Le phénomène d’encapsulation a été mis en évidence en solution par spectroscopie RMN et CD, et dans le solide par diffraction des rayons X
Molecular recognition is one of the major challenges of supramolecular chemistry. Here, we present the design, synthesis and study of helical capsules properties self-organised by aromatic oligoamide folding. These receptors consist of oligomeric chains that fold into a helical conformation and comprise of a sequence of units which code for different diameters. Oligomeric folding defines a cavity which can recognize guests. The great modularity of the sequences has allowed a controlled evolution of foldamer structure resulting in the selective and predict recognition of biological substrates. The phenomenon of encapsulation was demonstrated in solution by NMR and CD spectroscopy and in the solid state by X-ray diffraction

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Pitard, Irène. "Analyse du mécanisme d'action d'inhibiteurs ciblant l'activation allostérique du facteur œdématogène de Bacillus anthracis." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2020. http://www.theses.fr/2020SORUS420.

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Abstract:

Le facteur œdémateux (EF), une toxine majeure de Bacillus anthracis, est activé par la calmoduline de l’hôte (CaM) pour produire des concentrations supra physiologiques d'AMP cyclique (AMPc) conduisant à une perturbation des voies de signalisation. L'interaction EF-CaM induit des changements conformationnels dans une région switch allostérique de EF conduisant à la formation du site catalytique fonctionnel. Des études antérieures in silico ciblant cette région switch, complétées par des données expérimentales, ont montré que les uréidoacides thiophènes (TUA) inhibent l’activité enzymatique de EF. Cependant, les connaissances sur le site de liaison et sur l'interaction étaient manquantes. Nous présentons ici une étude de l'interaction du TUA-diCl, le composé le plus actif, avec les protéines EF, CaM et le complexe EF-CaM à l'aide d’essais biochimiques couplés à des méthodes biophysiques et de modélisations moléculaires. Le TUA-diCl interagit avec EF isolé, le complexe EF-CaM et de manière inattendue avec CaM. L’étude du site de liaison entre le composé TUA-diCl et la protéine CaM par RMN indique que le composé se lie aux patchs hydrophobes de CaM qui deviennent accessibles lorsque la CaM est complexée par les ions calciums. Ceci entraîne un compactage de la structure de CaM et des changements de la dynamique interne de la protéine. Les données enzymatiques, de fluorescence et de RMN montrent que l'inhibition d'EF est due à l'interaction du composé sur EF et ne dépend pas de la présence de CaM. Des expériences de compétition entre le TUA-diCl et l’inhibiteur du site catalytique EF 2’-MANT-3’-dATP, indiquent que TUA-diCl est un inhibiteur allostérique de EF. Les expériences HDX-MS ont révélé que le TUA-diCl se lierait au domaine hélicoïdal de EF, une région critique pour l'insertion de CaM. De plus, des approches in silico ont mis en évidence plusieurs sites de liaison possible dans le domaine hélicoïdal. Par conséquent, TUA-diCl représente une nouvelle classe d'inhibiteurs de EF avec un mécanisme d'action allostérique et ouvrant la voie vers la conception de molécules thérapeutiques innovantes
Edema factor (EF), a major Bacillus anthracis toxin, is activated by host calmodulin (CaM) to produce supraphysiological concentrations of cyclic AMP (cAMP) thus perturbing intracellular signaling. The EF-CaM interaction induces conformational changes in an allosteric switch region of EF that lead to the formation of the catalytic site. Previous in silico studies targeting this switch region, complemented with experimental data, showed that thiophen ureidoacids (TUA) inhibit the enzyme catalytic activity. However, knowledge of the binding site and inhibition mode of TUA compounds are still lacking. Here, we characterize the interaction of the most active TUA compound (TUA-diCl) with EF, CaM and EF-CaM using biochemical assays coupled to biophysical methods and molecular modeling. We show that TUA-diCl interacts with EF, EF-CaM and unexpectedly with CaM. Mapping of the binding site by NMR, showed that TUA-diCl binds to the exposed hydrophobic patches of calcium loaded CaM, causing the compaction and changes in internal dynamics of the protein. Importantly, enzymatic, fluorescence and NMR data show that EF inhibition is due to the interaction of the compound with EF and is CaM-independent. Furthermore, competition experiments between TUA-diCl and the EF catalytic-site inhibitor 2’-MANT-3’-dATP, indicate that TUA-diCl is an allosteric inhibitor of EF. HDX-MS identifies a putative binding site of TUA-diCl on the helical domain of EF, a critical region for CaM insertion. Several possible binding pockets in the helical domain are analyzed in silico. TUA-diCl represents a new class of EF inhibitors with an allosteric mechanism, opening the way towards the design of innovative therapeutic compounds

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Issaoui, Fatma. "Etude des propriétés magnétiques des matériaux à bases des métaux de transition sous forme de poudre (AúBO¤) et monocristaux (RMX¥)." Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENY118/document.

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Le manuscrit présente des travaux relatifs à la caractérisation structurale, électrique et magnétique des matériaux manganites poly-cristallin, les manganites qui présentent un intérêt industriel croissant compte tenu de ses nombreux domaines d'application et sa complexité du point de vu fondamentale; ces matériaux sont des systèmes dont les électrons sont fortement corrélés par la présence de plusieurs interactions en compétition. Les principaux objectifs de la thèse étaient de mieux comprendre l'effet de la substitution aléatoire sur le site A de la structure double pérovskite (famille Ruddlesden – Popper A2MnO4 dérivée de pérovskite AMnO3), principalement sur les propriétés magnétique. Cette étude a été effectuée sur toute la gamme de température, étude des phénomènes critique au pont de transition et l'étude de la susceptibilité magnétique a haut température. Enfin, une étude d'autres matériaux présentant des propriétés cristallographiques et physique très intéressantes de type RMX5. Les résultats ainsi obtenu permettent des progrès significatifs dans la compréhension de ces matériaux
The manuscript presents the work on the structural, electrical and magnetic materials manganites poly-crystalline manganites that have a growing industrial interest due to its many applications and the complexity of fundamental point of view, these materials are systems which electrons are strongly correlated with the presence of several competing interactions. The main objectives of the thesis were to better understand the effect of random substitution on the A site of the perovskite structure twice (family Ruddlesden - Popper A2MnO4 derived from perovskite AMnO3), mainly on the magnetic properties. This study was conducted over the entire temperature range, ie, the study of phenomena Spin Glass at very low temperatures, the study of critical phenomena at the transition point and the study of the magnetic susceptibility at high temperature. Finally, a study of other materials having physical and crystallographic properties very interesting type RMX5

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Renault, Louis. "Structure tridimensionnelle de RCC1, le régulateur de la condensation chromosomique par cristallographie aux rayons X." Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1998. http://www.theses.fr/1998GRE10104.

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Rcc1, pour regulateur de la condensation chromosomique, est le facteur d'echange du nucleotide guanine de la proteine nucleaire ran (ras-like nuclear g protein) fixant le gtp. Le couple ran-rcc1 est implique dans deux majeurs fonctions cellulaires : la regulation du cycle cellulaire et le transport nucleocytoplasmique. La sequence de la proteine rcc1 est composee de 7 motifs de 51 a 68 acides amines que l'on retrouve egalement chez d'autres proteines non homologues. Nous avons resolu la structure de la proteine a la resolution de 1,7 a par la methode sir (single isomorphous replacement) combinee avec moyennation non-cristallographique (axe non-cristallographique d'ordre 3). Rcc1 est une structure composee de feuillets beta composant une helice de bateau avec 7 pales constituees par les 7 domaines repetes de la sequence. La structure montre une construction differente des structures en helice de bateau de type wd 40 trouvees pour la sous-unite des proteines g heterotrimeriques. Le type de structure de rcc1 en unites repetees fournit une explication pour une serie de mutations pleiotropiques dans s. Cerevisiae, s. Pombe et la lignee cellulaire de hamster tsbn2, qui destabilisent le repliement en helice de bateau, et permet, en s'appuyant sur des donnees de mutagenese dirigee, d'identifier le site d'interaction avec ran sur une des faces de l'helice de bateau ainsi que le site d'interaction de rcc1 avec l'adn sur l'autre face.

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Hamani, David. "Cristallochimie de matériaux à base de dioxyde de tellure : vers un modèle structural pour l’étude des composés vitreux." Limoges, 2010. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/9e1f604f-6d30-467b-b4ee-a37147dc6194/blobholder:0/2010LIMO4064.pdf.

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Ce travail consiste à améliorer la description structurale à courte distance des matériaux tellurite en vue de mieux comprendre l’organisation structurale des verres à base de TeO2. Nous avons montré que la structure locale de nombreux composés cristallisés peut être reproduite en tenant compte (i) de la modélisation de la paire libre de l’atome TeIV par une sphère de rayon égal à 1,15 Å positionnée à environ 1 Å du cœur de l’atome et (ii) du concept de la valence de liaison. Une étude théorique de ce concept a permis de montrer que l’expression habituelle est valable dans le cas d’éléments à paire libre. L’étude structurale du verre de TeO2 et son évolution avec l’ajout de Tl2O ont été entreprises à l’aide de la technique de diffusion totale et de la modélisation Monte‑Carlo inverse (RMC). Elle révèle notamment de fortes similitudes avec TeO2‑γ non seulement à courte mais aussi à moyenne distance
This work aims at improving the short range structural description of tellurite materials in order to better understand the structural organization of TeO2-based glasses. We have shown that the local structure of numerous crystallized compounds can be reproduced by considering (i) the modelling of the TeIV atom lone pair with a sphere of 1,15 Å in radius localized at about 1 Å from the atom core and (ii) the bond valence concept. Through a theoretical study about this concept, we have shown that the usual expression is valid in the case of lone pair elements. The structural study of the TeO2 glass and its evolution with the Tl2O addition have been carried out with the use of the total scattering technique and the Reverse Monte Carlo (RMC) modelling. Important similarities are revealed with TeO2‑γ not only at short range but also at medium range order

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Lachgar, Abdessadek. "Etude cristallographique et spectroscopique de quelques phases nouvelles du systeme k : :(2)o-sb::(2)o::(5)-p::(2)o::(5)." Nantes, 1987. http://www.theses.fr/1987NANT2015.

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Identification de cinq phases nouvelles. Determination de la structure pour chacune d'entre elles par diffraction rx sur monocristal. Les edifices covalents sont construits a partir d'octaedres sbo::(6) partageant des sommets ou des aretes, et de tetraedre po::(4) lies aux octaedres par deux, trois ou leurs quatre sommets. Caracterisation par absorption ir, diffusion raman et spectrometre rmn du **(31)p

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André, Isabelle. "Études structurales et dynamiques de l'inuline et de sophoranes cycliques et linéaires." Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10104.

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L’étude structurale et dynamique de différents oligo- et polysaccharides : les sophoranes cycliques et linéaires d'une part et l'inuline d'autre part, a été abordée par des méthodes expérimentales et de modélisation moléculaire. Des données nouvelles sur la structure cristalline de l'inuline ont été apportées par une étude conjointe de diffraction des rayons X et des électrons ainsi que par modélisation moléculaire. Selon le degré d'hydratation des cristaux, deux polymorphes cristallins ont été mis en évidence. L'étude structurale de ces deux formes cristallines a permis de remettre en question les dimensions de la maille cristalline données dans la littérature et de proposer une nouvelle structure tridimensionnelle de l'inuline. La dynamique de l'inuline en solution a également été étudiée à l'aide de paramètres de relaxation issus de la RMN et de modèles mathématiques traduisant les différents types de contraintes et de mouvements intervenant dans la molécule. La très grande flexibilité de l'inuline a pu être mise en évidence. Les cyclosophoranes ont été étudiées en solution par une double approche combinant RMN et modélisation moléculaire. Des conformations, caractérisées par une structure irrégulière, non symétrique et présentant une très petite cavité, ont ete proposées

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Chable, Johann. "Électrolytes solides fluorés pour batteries tout solide à ions F-." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0276/document.

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Ce travail porte sur la synthèse, la mise en forme et la caractérisation desolutions solides de type tysonite RE1-xMxF3-x (RE = La, Sm, Ce et M = Ba, Ca, Sr). Dans unpremier temps, une démarche d’étude rigoureuse est mise en place pour la solution solide ditede référence, La1-xBaxF3-x. Les synthèses menées à l’état solide aboutissent à une maîtrise dela composition chimique et à l'établissement de lois de variations des paramètres structuraux.Une meilleure compréhension de l’influence de la structure sur la mobilité des ions F- estégalement acquise. L’influence du frittage dans l’obtention de bonnes valeurs de conductivitéionique est également à souligner. Dans un second temps, les effets de la nanostructurationpar mécanobroyage sur les propriétés de conductivité sont évalués. L’utilisation de laméthodologie des plans d’expériences mène à la mise au point des réglages optimums debroyage. Il apparaît alors que la synthèse des électrolytes peut être accélérée et mise àl’échelle tout en gardant des valeurs optimales de conductivité. Enfin, la démarche déterminéeest appliquée à d'autres solutions solides de type tysonite et à la recherche du conducteurionique le plus performant. Si les composés issus de la substitution Ce/Sr ou encore Sm/Casemblent les plus prometteurs, la plus grande stabilité chimique de la solution solide La1-xSrxF3-x est le compromis idéal pour l'utiliser comme électrolyte solide lors des mesuresélectrochimiques des batteries
This work deals with the synthesis, shaping and characterization of RE1-xMxF3-x (RE = La, Sm, Ce et M = Ba, Ca, Sr) tysonite-type solid solutions. In a first part, onemeticulous approach has been set up for La1-xBaxF3-x solid solution, chosen as a reference.The solid-state synthesis of these materials led to a better knowledge of their chemicalcomposition (Vegard’s laws) and of the structure-ionic mobility correlations. The impact ofthe sintering process on the ionic conductivity is also highlighted. In a second part, the effectsof the nanostructuration conducted by ball-milling of the microcrystalline samples areevaluated. The use of the Design of Experiments methodology led to identify the optimummilling conditions. It appears that the synthesis of electrolytes can be sped- and scaled-up,while keeping high ionic conductivity properties. At last, this approach is applied on othertysonite-type solid solutions, to look for the best electrolyte. The Ce/Sr and Sm/Casubstitutions generate very promising ionic conductors but not really (electro)chemicallystable compounds. A compromise has been found with the choice of the La1-xSrxF3-x solidsolution as the FIB electrolyte for the electrochemical performances tests, regarding its higherchemical stability

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Pecqueur, Ludovic. "Etude du rôle du zinc et des cystéines dans la dimérisation de la protéine FUR (Ferric Uptake Regulator) d'E.coli : une approche structurale par RMN." Phd thesis, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011629.

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Abstract:

La protéine FUR (Ferric Uptake Regulator) est un régulateur global ubiquitaire chez les bactéries Gram-négatives. Sa liaison au Fe2+, in vivo, entraîne la répression de l'expression des gènes qu'elle contrôle. Ce travail est une étude structurale par RMN de la forme dimérique non activée de FUR d'Escherichia coli, un dimère de 2*17 kDa contenant un ion zinc par monomère. Une forme monomérique oxydée, capable de dimériser en présence de réducteur et de zinc, a également été isolée et étudiée. Le dichroïsme circulaire et la RMN montrent que la dimérisation entraîne une structuration du domaine C-terminal lors de l'incorporation du zinc. Les structures secondaires du domaine N-terminal du monomère et du dimère sont très proches. Seuls les premiers résidus sont structurés en hélice Α dans le monomère et déstructurés dans le dimère non activé. Cette hélice, observée dans le dimère activé de FUR de P. aeruginosa, pourrait jouer un rôle dans le mécanisme de régulation. Une protéine tronquée (FUR1-82) a été construite, purifiée, cristallisée. Sa structure est superposable à celle du domaine N-terminal de FUR de P. aeruginosa et le spectre 1H-15N-HSQC est superposable aux signaux du domaine N-terminal de FUR monomère. L'étude, par anisotropie de fluorescence, de la liaison du monomère et du dimère à l'ADN montre qu'ils se lient spécifiquement à l'ADN en présence de métal, contrairement à la forme tronquée. L'affinité du monomère pour l'ADN est 5 fois plus faible que celle du dimère en excès de métal. L'ensemble de ces données nous a permis de proposer un mécanisme de dimérisation de FUR d'E. coli ainsi qu'un mécanisme d'activation mettant en jeu cette hélice Α N-terminale.

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Sharifahmadian, Mahzad. "Structural and Biochemical Characterization of VirB8 Protein in Type IV Secretion Systems." Thèse, 2017. http://hdl.handle.net/1866/19323.

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Abstract:

Secretion is the passage of macromolecules across cellular membranes. In bacteria, secretion is essential for virulence and survival. Gram-negative bacteria use specialized envelope-spanning multiprotein complexes to secrete macromolecules called type IV secretion system (T4SS). T4SSs mediate the secretion of monomeric proteins, multisubunit protein toxins and nucleoprotein complexes. Also, they contribute to the horizontal spread of plasmid-encoded antibiotic resistance genes. Consequently, they are potential targets for antivirulence drugs. Gram- negative bacteria have two membranes that the secretion complex spans. As a result, the T4SS consists of proteins inserted in the membranes and of soluble proteins that face into or out of the bacterial cell. The details of channel assembly and structure are not known, although recent advances have revealed the structure of the core secretion channel. VirB8 is an inner membrane protein of the complex that interacts with many other T4SS subunits and works as nucleation factor for T4SS channel assembly. Biophysical studies and NMR experiments in particular were conducted to characterize the structural aspects of VirB8 interactions. Dynamic regions of VirB8 during monomer-to-dimer transition were identified by NMR spectroscopy. X-ray crystal and NMR analyses revealed structural differences at the helical regions (α-1 and α-4) of wild-type VirB8 and its monomeric variant VirB8M102R. Fragment screening identified small molecules binding to the wild-type and monomeric variant. In silico docking analyses suggested that the surface groove in the VirB8 structure is important for effective binding of the small molecules. NMR experiments and biochemical assays demonstrated that the β-sheet domain (β1 in particular) is the binding interface of VirB8 for the interaction with VirB10. The identified interface has functional importance for T4SS-mediated conjugation. In addition, I used NMR spectroscopy to identify changes in the structure of VirB8 upon interaction with VirB5. Altogether, structural and biochemical studies on periplasmic and full length VirB8 enabled us to characterize the sequence of interactions between VirB8 and other VirB proteins during T4SS complex assembly and function. The results of this research may lead to an innovative strategy for the development of novel antimicrobial drugs.
La sécrétion est le passage de macromolécules à travers les membranes cellulaires. Chez les bactéries, la sécrétion est essentielle pour la virulence et la survie. Les bactéries à Gramnégatif utilisent le système de sécrétion de type IV (SST4) pour la sécrétion de toxines et de nucléoprotéines. Les SST4 contribuent notamment à la propagation des gènes de résistance aux antibiotiques. Pour cette raison, les composants du SST4 sont des cibles potentielles pour le développement de médicaments antivirulence. Le SST4 est un complexe protéique qui s’étend entre la double membrane de la bactérie à Gram-négatif. Les protéines qui le composent sont insérées dans les membranes cellulaires ou solubles. Bien que la structure du pore central du SST4 ait été résolue récemment, les détails de l'assemblage et la structure de ce complexe ne sont pas connus. VirB8 est une protéine de la membrane interne qui interagit avec de nombreuses autres sous-unités du SST4. Il s’agit d’un acteur central de l'assemblage du SST4. Des études biophysiques, et notamment des expériences de RMN ont ainsi été réalisées pour caractériser les aspects structuraux des interactions avec VirB8. Des regions dynamiques dans la structure de VirB8 ont été identifiées par spectroscopie RMN lors de la transition entre la forme monomérique et dimérique. Les analyses de cristallographie et de RMN ont révélé des différences structurales dans les régions hélicoïdales (α1 et α4) de VirB8 wild-type et du variant monomérique VirB8M102R. Le criblage de fragments a permis d’identifier de petites molécules capables de se lier à VirB8 ainsi qu’au variant monomérique. Les analyses d’arrimage moléculaire in silico suggèrent que la rainure de surface dans la structure VirB8 est importante pour laliaison de ces petites molécules. Les expériences de RMN et les essais biochimiques révèlent que le feuillet β (β1 en particulier) constitue l'interface d’interaction entre VirB8 et VirB10. Cette interface d’interaction est d’ailleurs importante pour la conjugaison du SST4. De plus, j'ai identifié des changements dans la structure de VirB8 lors de l'interaction avec VirB5. Les études sur la protéine VirB8 nous ont permis de caractériser la séquence d'événements entre VirB8 et d'autres protéines VirB, régulant l'assemblage et la fonction du SST4.

Dissertations / Theses on the topic 'Cristallographie RMN'

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