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Dissertations / Theses on the topic 'Protéine A du centromère'
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Rouzeau, Sébastien. "Rôle de la protéine BLM dans le maintien de l’intégrité du centromère : implications dans le phénotype cellulaire associé au syndrome de Bloom." Thesis, Paris 11, 2011. http://www.theses.fr/2011PA11T110/document.
Full textAbstract:
Le syndrome de Bloom (BS) est une maladie génétique rare caractérisée par une forte augmentation du taux d’échanges entre chromatides soeurs, des anomalies de ségrégation des chromosomes et une prédisposition au développement de tous types de cancers. Ce syndrome est la conséquence de mutations dans les deux copies du gène BLM, codant pour une 3’-5’ ADN hélicase de type RecQ. La ou les fonctions de la protéine BLM sont encore mal définies mais les données de la littérature convergent vers un rôle de BLM dans des mécanismes de surveillance et/ou maintien de l’intégrité du génome. La protéine BLM serait impliquée dans le redémarrage de fourches de réplication bloquées pendant la phase S et serait nécessaire à la résolution de ponts anaphasiques en mitose, notamment de ponts particuliers appelées « UltraFine anaphase Bridges » (UFBs). Ces UFBs, qui relient les chromatides soeurs entre elles, ne sont pas détectables par les colorants classiques et leur présence ne peut-être révélée que par la détection des protéines PICH (Plk1-Interacting Checkpoint Helicase) ou BLM. A l’état basal, ces UFBs sont essentiellement d’origine centromérique (cUFBs).Tout l’enjeu de mon projet était de déterminer si BLM était également impliquée dans la prévention de la formation de ces cUFBs et donc si BLM jouait un rôle avant l’anaphase. Nous avons montré que BLM est recrutée aux centromères de la phase G2 jusqu’en mitose. BLM, en coopération avec la protéine PICH, est nécessaire (1) à l’organisation structurale de l’ADN centromérique, (2) à la disjonction complète des centromères, indépendamment de la voie des cohésines, suggérant une implication de ces protéines dans le processus de décaténation des centromères et (3) au recrutement de la topoisomérase IIa (Topo IIa) active aux centromères.Nos résultats révèlent ainsi une nouvelle localisation et une nouvelle fonction de la protéine BLM aux centromères et montrent pour la première fois l’implication des protéines BLM et PICH dans la décaténation centromérique avant l’anaphase. Nous proposons que BLM et PICH, par leurs activités respectives hélicase et de remodelage de la chromatine, modifient la structure des centromères pendant la pré-métaphase, rendant ainsi certaines caténations accessibles à la Topo IIa avant l’anaphase. La défaillance de ce mécanisme entraînerait la persistance de caténations centromériques non résolues avant l’anaphase. Ainsi, dans les cellules BS, la fréquence élevée de cUFBs aurait deux origines différentes : une partie correspondrait à des cUFBs formés du fait d’une décaténation défaillante des centromères avant l’anaphase, et l’autre partie correspondrait à des cUFBs « physiologiques » non résolus en anaphase. Afin de distinguer l’origine des cUFBs, nous avons appelé ceux issus de caténations non résolues avant l’anaphase les UFBs centromériques surnuméraires (SC-UFBs pour Supernumerary Centromeric UFBs)Bloom syndrome (BS) is a rare genetic disease characterized by a sharp increase in the rate of sister chromatid exchanges, chromosome segregation abnormailities and a predisposition to the development of all types of cancers. This syndrome is caused by mutations in both copies of the BLM gene, which encodes BLM, a RecQ 3'-5 DNA helicase. The specific function(s) of BLM remain unclear, but the data from the literature converge towards a role for BLM in mechanisms monitoring and / or maintaining genome integrity. The BLM protein may be involved in restarting stalled replication forks during S phase and necessary to resolve anaphase bridges in mitosis, including particular bridges called "Ultrafine Anaphase Bridges" (UFBs). These UFBs, which link sister chromatids together, are not detectable by conventional stains and their presence can only be revealed by the detection of the proteins PICH (PLK1-interacting checkpoint helicase) or BLM. In untreated cells, UFBs originate mostly from centromeres (cUFBs).The challenge of my project was to determine whether BLM was also involved in preventing the formation of cUFBs and so, if it played a role before anaphase.We showed that BLM is recruited at centromeres from G2 phase to mitosis. BLM, in cooperation with PICH, is required for (1) structural organization of centromeric DNA, (2) completion of centromere disjunction, independently of the cohesin pathway, suggesting an involvement of these proteins in centromere decatenation process, and (3) recruitment of active topoisomerase IIα (Topo IIα) to centromeres. Thus, we report a new localization and a new function of BLM at centromeres, revealing for the first time a new role for BLM and PICH in a previously unknown centromeric decatenation mechanism, crucial for complete centromere disjunction.We propose that the combined action of BLM and PICH promotes, through their helicase and chromatin remodelling activities, respectively, the organization of centromeric chromatin, thereby rendering some centromeric catenates accessible to Topo IIa before the onset of anaphase. The failure of this mechanism may lead to the persistence of some centromeric catenations not resolved before anaphase. Thus, the increase in the frequency of centromeric UFBs in BLMdeficient cells has two different origins: cUFBs arising from catenations not resolved before anaphase and physiological cUFBs not processed at anaphase onset. Two distinguish the two cUFB origins, we defined the former as supernumerary centromeric UFBs (SC-UFBs)
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Gross, Sylvain. "Etude de la déstabilisation des structures protéique et chromatinienne des centromères par la protéine ICP0 du virus Herpes Simplex de Type 1." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00838586.
Full textAbstract:
Le virus Herpes Simplex de type 1 (HSV-1) possède un mode d'infection particulier dit bimodal. Il peut soit se répliquer de manière active lors d'une phase dite lytique soit migrer dans les neurones et rester en latence. Il peut réactiver pour rétablir une infection lytique. Une protéine virale majeure dans la réactivation de HSV-1 est ICP0. C'est une protéine nucléaire à activité E3 ubiquitine ligase, qui possède la particularité d'induire la dégradation par le protéasome de plusieurs protéines centromériques constitutives, ce qui provoque une déstabilisation du centromère interphasique. Mon équipe a découvert une réponse cellulaire à l'instabilité centromérique, induite par la protéine ICP0, et nommée iCDR (pour interphase Centromere Damage Response.). L'objectif général de ma thèse est de déterminer les modifications structurales que subissent les centromères endommagés par ICP0 à l'origine de l'iCDR et probablement de la réactivation. J'ai pu démontrer qu'ICP0 affectait toute la structure protéique étroitement associée aux centromères durant l'interphase. Suite à ces résultats, j'ai pu démontrer, par des analyses de digestion de chromatine à la nucléase microccocale (MNAse), que l'occupation nucléosomique de la chromatine centromérique suite à l'activité d'ICP0 était affectée de façon significative. Une étude in vivo effectuée à partir de tissus nerveux provenant de souris infectées de manière latente, a permis de démontrer une co-localisation entre les génomes HSV-1 latents et les centromères. Cette co-localisation est associée à une répression transcriptionnelle du virus. Les résultats de ma thèse montrent donc que les effets d'ICP0 sur la déstabilisation des centromères sont en relation avec un rôle de ces centromères durant la latence. Ceci suggère fortement une implication de la déstabilisation des centromères dans le processus de réactivation contrôlé par ICP0.
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Combes, Guillaume. "Étude de l'extension N-terminale de la kinase mitotique MPS1." Doctoral thesis, Université Laval, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27887.
Full textAbstract:
Une des premières caractéristiques reconnues dans les cellules cancéreuses fut l’observation d’aberrations chromosomiques au cours de la division cellulaire. Parmi ces aberrations, on retrouve l’aneuploïdie, une mutation génétique définie par un nombre de chromosomes anormal de la cellule. Première cause associée aux fausses couches et au retard mental, l’aneuploïdie participe également à la progression tumorale. Plusieurs mécanismes sont mis en place par la cellule pour parer à ces aberrations chromosomiques. Le « spindle assembly checkpoint » (SAC) fait partie de ces mécanismes qui assurent la ségrégation précise des chromosomes au cours de la mitose. La kinase à double spécificité MPS1 codée par le gène TTK est une composante critique du SAC. La régulation de l’activité et de la localisation de MPS1 reste encore incomprise dans son ensemble. La localisation de MPS1 aux kinétochores (KT, structure des centromères permettant la mise en place du SAC) nécessite une région d’environ 50 acides aminés appelée NTE (N-Terminal Extension) qui ne possède pas de domaine fonctionnel clairement défini. Des données récentes ont montré que la région N-Terminale de MPS1 est impliquée dans la régulation de son activité. L’objectif principal de ces travaux est de comprendre dans quelle mesure la région NTE participe à la régulation de l’activité kinase et à la localisation de MPS1. Mettant en place une approche basée sur l’hypothèse que la conservation de la structure à travers l’évolution peut correspondre à une fonction, nous avons mis en évidence que la région NTE de MPS1 contribue à sa localisation et son activation par 2 modules indépendants. Nous avons démontré que les résidus 19-29 sont absolument requis pour la localisation de MPS1 déterminant ainsi plus précisément une région responsable de sa localisation. Cette région est également nécessaire pour diminuer l’interaction entre MPS1 et sa protéine partenaire ARHGEF17/TEM4 qui participe à son recrutement au KT, régulant de ce fait la localisation de MPS1. Le second module concerne les résidus 40-49 et c’est en particulier la phosphorylation de cette région qui contribue à l’activation de la kinase, vraisemblablement par la relâche d’un mécanisme d’auto-inhibition de la kinase. Ce mécanisme, participant à la régulation de l’activité kinase de MPS1, semble se produire successivement avec la dimérisation, puis la phosphorylation initiale de la région NTE et est enfin suivie de la trans-autophosphorylation de la boucle d’activation du domaine kinase. L’importance de la région NTE dans l’accomplissement des fonctions de MPS1 au cours de la mitose a été démontrée ainsi que la nécessité de ces deux régions particulières de la NTE requises indépendamment pour le fonctionnement optimal et le maintien de la robustesse du SAC. Ainsi, cette thèse apporte des informations supplémentaires et indispensables à la compréhension des mécanismes régulant l’activité kinase et la localisation au kinétochore de MPS1 par l’intermédiaire de sa région NTE.One of the first recognized characteristics in cancer cells was the observation of chromosomal aberrations during cell division. Among these aberrations, there is aneuploidy, a genetic abnormality defined by having an incorrect number of chromosomes in the cell. As the leading cause of miscarriages and mental retardation, aneuploidy also contributes to tumor progression. Several mechanisms are established by the cell to counter these chromosomal aberrations. The "spindle assembly control point" (SAC) is one of these mechanisms which ensures accurate segregation of chromosomes during mitosis. The dual specificity kinase MPS1 coded by the TTK gene is a critical component of the SAC. The regulation of the activity and the localization of MPS1 is still not wholly understood. The localization of MPS1 to the kinetochores (KT, structure of the centromeres allowing SAC organization) requires a region of approximately 50 amino acids called NTE (N-Terminal Extension) which does not exhibit a known functional domain. Recent data have demonstrated that the N-Terminal region of MPS1 is involved in the regulation of its activity. The main objective of this project is to understand to what extent the NTE region participates in the regulation of the kinase activity and the localization of MPS1. Using a structure-based approach, we have demonstrated that the NTE region of MPS1 contributes to its localization and activation by 2 independent modules. We demonstrated that residues 19-29 are absolutely required for the localization of MPS1, thus defining more accurately the region responsible for its localization. This region is also necessary to decrease the interaction between MPS1 and its partner protein ARHGEF17/TEM4, which participates in its recruitment to the KT thereby regulating the localization of MPS1. The second module concerns the residues 40-49, especially the phosphorylation of this region which contributes to the activation of the kinase, presumably by the release of a mechanism of auto-inhibition of the kinase. This mechanism, which participates in the regulation of the MPS1 kinase activity, appears to occur successively with dimerization then the initial phosphorylation of the NTE region and finally followed by trans-autophosphorylation of the activation loop of the kinase domain. The importance of the NTE region in performing the functions of MPS1 during mitosis has been demonstrated as well as the need for these two particular regions of the NTE which are independently required for optimal functioning and maintaining the robustness of the SAC. Thus, this thesis provides additional and indispensable information for understanding the mechanisms regulating the kinase activity and the kinetochore localization of MPS1 via its NTE region.
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Rouzeau, Sébastien. "Rôle de la protéine BLM dans le maintien de l'intégrité du centromère : implications dans le phénotype cellulaire associé au syndrome de Bloom." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00769941.
Full textAbstract:
Le syndrome de Bloom (BS) est une maladie génétique rare caractérisée par une forte augmentation du taux d'échanges entre chromatides soeurs, des anomalies de ségrégation des chromosomes et une prédisposition au développement de tous types de cancers. Ce syndrome est la conséquence de mutations dans les deux copies du gène BLM, codant pour une 3'-5' ADN hélicase de type RecQ. La ou les fonctions de la protéine BLM sont encore mal définies mais les données de la littérature convergent vers un rôle de BLM dans des mécanismes de surveillance et/ou maintien de l'intégrité du génome. La protéine BLM serait impliquée dans le redémarrage de fourches de réplication bloquées pendant la phase S et serait nécessaire à la résolution de ponts anaphasiques en mitose, notamment de ponts particuliers appelées " UltraFine anaphase Bridges " (UFBs). Ces UFBs, qui relient les chromatides soeurs entre elles, ne sont pas détectables par les colorants classiques et leur présence ne peut-être révélée que par la détection des protéines PICH (Plk1-Interacting Checkpoint Helicase) ou BLM. A l'état basal, ces UFBs sont essentiellement d'origine centromérique (cUFBs).Tout l'enjeu de mon projet était de déterminer si BLM était également impliquée dans la prévention de la formation de ces cUFBs et donc si BLM jouait un rôle avant l'anaphase. Nous avons montré que BLM est recrutée aux centromères de la phase G2 jusqu'en mitose. BLM, en coopération avec la protéine PICH, est nécessaire (1) à l'organisation structurale de l'ADN centromérique, (2) à la disjonction complète des centromères, indépendamment de la voie des cohésines, suggérant une implication de ces protéines dans le processus de décaténation des centromères et (3) au recrutement de la topoisomérase IIa (Topo IIa) active aux centromères.Nos résultats révèlent ainsi une nouvelle localisation et une nouvelle fonction de la protéine BLM aux centromères et montrent pour la première fois l'implication des protéines BLM et PICH dans la décaténation centromérique avant l'anaphase. Nous proposons que BLM et PICH, par leurs activités respectives hélicase et de remodelage de la chromatine, modifient la structure des centromères pendant la pré-métaphase, rendant ainsi certaines caténations accessibles à la Topo IIa avant l'anaphase. La défaillance de ce mécanisme entraînerait la persistance de caténations centromériques non résolues avant l'anaphase. Ainsi, dans les cellules BS, la fréquence élevée de cUFBs aurait deux origines différentes : une partie correspondrait à des cUFBs formés du fait d'une décaténation défaillante des centromères avant l'anaphase, et l'autre partie correspondrait à des cUFBs " physiologiques " non résolus en anaphase. Afin de distinguer l'origine des cUFBs, nous avons appelé ceux issus de caténations non résolues avant l'anaphase les UFBs centromériques surnuméraires (SC-UFBs pour Supernumerary Centromeric UFBs).
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Le, Boulch Marie. "Décryptage des mécanismes d’ubiquitylation régulant l’histone centromérique CenH3 chez Saccharomyces cerevisiae." Thesis, Rennes 1, 2019. http://www.theses.fr/2019REN1B009.
Full textAbstract:
L’ubiquitylation consiste en l’attachement covalent de l’ubiquitine sur d’autres protéines. Ce processus fait intervenir successivement trois familles d'enzymes : d’activation (E1s), de conjugaison (E2s) et de ligation (E3s) de l’ubiquitine. Lors de ma thèse, je m’intéresse au réseau d’enzymes d’ubiquitylation qui régule Cse4, l’histone variant localisée spécifiquement au centromère. Cse4 est une protéine essentielle qui permet une ségrégation correcte des chromosomes. Lorsqu’elle est trop exprimée, Cse4 peut se localiser sur la chromatine noncentromérique ce qui entraîne une instabilité génétique observée dans de nombreux cancers. Chez la levure, l’ubiquitylation empêche cette mauvaise localisation en menant à la dégradation de Cse4, mais les mécanismes précis ne sont pas connus et les données ont été obtenues en surexprimant Cse4. Notre hypothèse est que chez la levure, Cse4 endogène pourrait être régulée différemment grâce à plusieurs couples d’enzymes E2/E3. Dans ce contexte, l’objectif de ma thèse est de réaliser une étude détaillée du réseau d’enzymes impliqué dans l’ubiquitylation de Cse4 exprimée de façon endogène afin de mieux comprendre sa régulation. Nous avons pu notamment mettre en évidence une variation de l’ubiquitylation de Cse4 au cours de la phase S dépendant de l’E3 Psh1Ubiquitylation consists of the covalent attachment of ubiquitin to other proteins. This process successively involves three families of enzymes: activation (E1s), conjugation (E2s) and ligation (E3s) enzymes. In my thesis, I am interested in the ubiquitylation network that regulates endogenous Cse4, the variant histone specifically located at the centromere. Cse4 is an essential protein that allows proper segregation of chromosomes. When Cse4 is over-expressed, it can localize on noncentromeric chromatin resulting in genetic instability observed in many cancers. In budding yeast, ubiquitylation prevents mislocalisation of Cse4 by leading to its degradation, but precise mechanisms are not known and data were obtained by overexpressing Cse4. Our hypothesis is that in yeast, endogenous Cse4 could be regulated differently thanks to several pairs of E2 / E3 enzymes. In this context, the goal of my thesis is to carry out a detailed study of the network of enzymes involved in endogenously expressed Cse4 ubiquitylation in order to better understand its regulation. In particular, we have been able to show a variation of the ubiquitylation during S phase dependent of the E3 Psh1
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Briolay, Anne. "Mise en évidence de protéines nucléaires interagissant avec l'ADN et la tubuline : étude des interactions entre HMG 1 et la tubuline." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10204.
Full textAbstract:
Lors des divisions cellulaires, les microtubules du fuseau de division interagissent avec les centromeres des chromosomes. La nature de ces interactions est inconnue. Nous avons mis en evidence, dans un extrait nucleaire de foie de rat, deux polypeptides de 22 et 28 kda capables d'interagir avec l'adn et la tubuline. Le polypeptide de 22 kda a ete identifie comme un fragment de hmg 1 ou hmg 2. Nous avons montre que hmg 1 immobilisee sur nitrocellulose interagit avec la tubuline alors qu'en solution, elle n'interagit ni avec la tubuline ni avec les microtubules. Des digestions enzymatiques ont montre que l'interaction de hmg 1 immobilisee sur nitrocellulose avec la tubuline se fait au niveau des deux domaines n-terminaux de hmg 1. En solution, ils interagissent avec la tubuline et les microtubules lorsqu'ils sont dissocies du domaine c-terminal. D'autre part, la modification chimique des groupements carboxyliques de hmg 1 a demontre que les residus acides du domaine c-terminal sont responsables de l'inhibition de l'interaction de hmg 1 soluble avec la tubuline et les microtubules. Nous proposons un modele d'interactions quadripartites entre adn, histones, hmg 1 et tubuline, les histones neutralisant les residus acides de hmg 1 et permettant ainsi des interactions avec la tubuline et les microtubules
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Sanchez, Aurore. "La ségrégation du plasmide F d'Escherichia coli : étude des spécificités d'interaction du centromère avec la protéine SopB et organisation du complexe de partition étendu." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2447/.
Full textAbstract:
La ségrégation du matériel génétique est une étape fondamentale du cycle cellulaire permettant la transmission du patrimoine génétique au cours des générations. Dans les cellules eucaryotes, la mitose est l'étape qui permet la répartition des chromosomes dupliqués dans chaque cellule fille. Des systèmes actifs, dédiés à la ségrégation de l'ADN sont retrouvés sur la majorité des plasmides et chromosomes bactériens. Ces systèmes ParABS, dits "de partition", sont constitués de deux protéines, ParA et ParB, et d'une séquence centromérique, parS. La protéine ParA est une ATPase capable de positionner les plasmides dans le cytoplasme tout au long du cycle cellulaire. Son comportement dynamique fait d'elle le moteur de la partition. La protéine ParB, l'autre acteur de la partition est une protéine adaptatrice entre la molécule d'ADN et la protéine motrice. ParB se fixe sur le centromère parS pour former une complexe nucléoprotéique appelée "complexe de partition". En utilisant différents modes de fixation à l'ADN et en établissant des interactions protéine-protéine multiples, ParB est aussi capable de s'organiser en complexe de partition dit "étendu" qui est le substrat de la réaction de ségrégation. La formation du complexe de partition "étendu" est la première étape du mécanisme de partition et est essentielle au processus de ségrégation. L'architecture de ce complexe n'est connue pour aucun des systèmes de partition parABS. L'un des systèmes modèles majeurs du mécanisme de ségrégation de l'ADN chez les bactéries est le système sopABC du plasmide F d'E. Coli. Ainsi, au cours de ma thèse, j'ai initié plusieurs projets en parallèle, visant à caractériser à la fois in vivo et in vitro, les différentes interactions impliquées dans l'organisation du complexe de partition et du complexe de partition "étendu" de ce plasmide. En collaboration avec l'équipe du Dr Véronique Le Berre au Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP-INSA) de Toulouse, j'ai contribué à la validation des déterminants nucléiques impliqués dans l'interaction de notre séquence centromérique modèle, parS, avec le motif hélice-tour-hélice (HTH) de ParB. Ensuite, nous avons identifié un nouveau motif en dehors du motif HTH et montré qu'une arginine de ce motif est essentielle à l'interaction spécifique avec le centromère. Ces résultats ont révélé une caractéristique conservée dans le règne bactérien : les protéines ParB contiennent un domaine de liaison au centromère, composé de deux motifs séparés et essentiels. Le cœur de mes travaux de thèse a été de comprendre l'organisation du complexe de partition "étendu" et son rôle dans la partition. Par une combinaison d'approche moléculaire in vivo et in vitro, j'ai montré que l'architecture de ce complexe étendu en dehors des sites parS, nécessitait deux types d'interaction, des interactions protéine/protéine mais également ADN/protéine. Afin d'étudier le mode d'interaction de ParB avec des séquences nucléiques non spécifiques avoisinant le complexe de partition, j'ai mis en œuvre une technique d'immunoprécipitation de chromatine, couplée à des techniques de hautes détections (qPCR ou ChIPseq). Cette technique nous a permis de montrer que ParB est capable de s'étendre sur une distance d'environ vingt kilobases de part et d'autre du centromère. Nos résultats semblent incompatibles avec le précédent modèle dans lequel ParB serait capable de polymériser sur l'ADN, à la manière d'un protéo-nucléofilament qui s'initierait au niveau du centromère. Ainsi ces travaux, nous ont permis de proposer un nouveau modèle dans lequel le complexe de partition "étendu" serait une structure concentrée, dynamique et résultant d'interactions stochastiques entre ParB et l'ADN avoisinant ParSSegregation of genetic material over generations is an essential process ensuring that every daughter cell receives a copy of each DNA molecule. Similarly to Eukaryotes, Prokaryotes possess cytoskeletal machineries, named Par, responsible for DNA segregation. Bacterial Par systems, found on chromosomes as well as on various low copy number plasmids, are composed of three elements: a ParA protein, a ParB protein and a centromere site, parS. ParA ATPase is able to position plasmids in the cytoplasm during the cell cycle. Its dynamic pattern make it the motor of the partition. The centromere binding protein (CBP) ParB, binds the centromere to form a nucleoprotein assembly called the "partition complex". Using different mode of DNA binding and multiple protein-protein interactions, ParB is also capable of organizing into higher order complexes called the "extended" partition complex. This complex is the substrate for the partitioning process. Formation of the extended partition represents the first step in partition and is essential to segregation. The architecture of this complex is not known for any partition system parABS. Here, we focus on the assembly of the F partition complex. During my PhD, I initiated several projects in parallel to characterize the different interactions involved in the organization of the partition complex and the extended partition complex of this plasmid with in vivo and in vitro approaches. In collaboration with the laboratory of Dr. Veronique Le Berre in Toulouse (LISBP -INSA), we determined sopC basis involved in specific SopB-sopC interactions. Then, we identified a new ParB determinant, outside of the helix-turn-helix DNA binding motif, responsible for specific DNA binding to the centromere. These findings reveal that ParB have an extended DNA binding domain, composed of two separate DNA binding motifs. We extended our analysis to chromosomal ParB and show that this second centromere binding motif is highly conserved in a wide range of bacteria. Using in vivo and in vitro approaches, we show that the extended partition complex architecture requires both protein-protein and protein-DNA interactions. To investigate the overall organization of the SopB-sopC extended partition complex, we use chromatin immunoprecipitation (ChIP) coupled with high throughput sequencing. This technique allowed us to visualize that SopB is able to extend around sopC over ~20 Kb. Our results are thus inconsistent with previous models suggesting that SopB polymerize side by side in a proteo-nucleofilament emanating from the centromere. So, we propose a new model in which the extended partition complex of F plasmid assembles in a nucleoprotein complex from stochastic binding of SopB on neighboring sopC DNA
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Maure, Jean-François. "Les protéines Swi6 et Ssl3 sont nécessaires à la cohésion des chromatides soeurs chez la levure Schizosaccharomyces Pombe." Bordeaux 2, 2003. http://www.theses.fr/2003BOR21072.
Full textAbstract:
Chaque fois qu'une cellule se divise, les deux cellules filles doivent recevoir un lot complet de chromosomes. Les deux chromatides soeurs répliquées sont maintenues associées par le complexe cohésine. Pour contrecarrer la tension induite par l'attachement bipolaire, le complexe cohésine est enrichi aux centromères. Chez S. Pombe, Swi6 est une protéine constitutive de l'hétérochromatine centrométrique. J'ai démontré que Swi6 est nécessaire à la cohésion des chromatides soeurs aux centromères mais pas au niveau des bras de chromosome via un recrutement des cohésines par l'hétérochromatine. Ce travail démontre que l'hétérochromatine est nécessaire à la cohésion aux centromères. Le gène ss13 identifié au laboratoire code pour une nouvelle protéine. J'ai démontré que ss13 est un gène essentiel à la cohésion des chromatides soeurs en permettant l'association des cohésines aux chromosomes. Ss13 agit pendant la phase S, vraisemblablement en amont des facteurs d'établissement de la cohésionWhen cells divide, each daughter cell must receive a complete set of chromosomes. To achieve accurate segregation, the two replicated sister chromatids are held together by a proteinaceous complex called cohesin. To counteract the tension induced by bipolar attachment of the microtubules, the cohesin complex is enriched at centromeres. In S pombe, Swi6 is a constitutive protein of centrometric heterochromatin. I found that Swi6 is required for sister chromatid cohesion at centromeres but not along chromosome arms. Accordingly, Swi6 is required for cohesin enrichment at centromeres but not on chromosome arm sites. This work has demonstrated that heterochromatin is required for cohesion at centromeres. The ss13 gene identified in the laboratory encodes a new protein. I have demonstrated that ss13 is essential for chromosome cohesion. Ss13 acts during S phase for cohesin association with chromatin, presumably upstream cohesion establishment fctors
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Sabra, Mirna. "Caractérisation de la réponse à l’instabilité des centromères (iCDR) déclenchée par la protéine ICP0 du Virus Herpès Simplex de type 1 (HSV-1)." Thesis, Lyon 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LYO10022.
Full textAbstract:
L’infection par le virus de l’herpès simplex de type 1 (HSV-1), un virus pathogène humain majeur, engendre la déstabilisation des centromères. Cette déstabilisation est induite par la protéine virale ICP0, et entraîne la dégradation par ICP0, via le protéasome, des protéines CENP-A, -B et CENP-C. Des résultats obtenus au laboratoire ont mis en évidence le phénomène iCDR (pour interphase Centromere Damage Response) qui implique la redistribution de la coïline, fibrillarine et SMN dans ces structures centromériques déstabilisées par ICP0 mais également par des drogues ou des siRNAs dirigés contre des constituants protéiques essentiels pour la stabilité des centromères. Il a été étudié leur interdépendance dans la réponse iCDR. Il a été ainsi démontré que la redistribution de SMN aux centromères déstabilisés est dépendante de : 1) la présence de la coïline aux centromères, et 2) de son interaction, via son domaine TUDOR, avec l’histone H3 méthylée sur la lysine K79 par l’enzyme Dot1L. L’équipe suggère donc l’hypothèse que ces protéines ont pour rôle de protéger l’ADN nu se trouvant aux centromères après dégradation des histones pour empêcher les cellules de rentrer en apoptose. Ces résultats ont mené à démontrer l’implication de certaines des protéines de l’iCDR et notamment la coïline, dans une réponse apoptotique générale suite à un stress UV. Ces protéines pourraient donc faire partie d’un mécanisme de contrôle qui serait défini comme un checkpoint centromériqueInfection by Herpes Simplex Virus type 1, a major pathogenic virus in human, has been shown to cause centromere destabilization. The infected cell protein 0 (ICP0) induces centromere destabilization and lead to proteasomal-dependent degradation of the proteins of the centromeres, CENP-A, -B and CENP-C. Recent data, obtained in our laboratory, highlights the interphase Centromere Damage Response (iCDR) phenomena. This phenomena involves centromeric accumulation and redistribution of the Cajal body-associated coilin and fibrillarin as well as the Survival Motor Neuron (SMN) proteins by ICP0 or by other drugs or siRNA targeting several constitutive centromere proteins known to play a major role in centromeres stabilization. Our data shows that SMN reditribution in the destabilized centromere is dependent of : 1) centromeric presence and accumulation of the coilin, 2) its interaction, via the TUDOR domain, with the methylated (Lys K79) histone H3. This methylation occurs in the presence of the Dot-1L enzyme. We hypothesize that these proteins play a critical role in safeguarding centromeric DNA to prevent the cells from apoptosis after Histone degradation. These observations, demonstrate the implication of certain iCDR proteins, more specifically the coilin, in the apoptotic response following a UV stress. In conclusion, these proteins could be part of a safeguard mechanism considered as a centromeric checkpoint
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Xhemalce, Blerta. "Rôle de SUMO dans l'(in)stabilité génétique chez S. Pombe." Paris 7, 2006. http://www.theses.fr/2006PA077177.
Full textAbstract:
La sumoylation est un mécanisme conservé de modification post-traductionnelle aboutissant à l'attachement d'une petite protéine reliée à l'ubiquitine et appelée SUMO (Small Ubiquitin like MOdifier) sur les protéines cibles. Ici, nous avons utilisé S. Pombe. Un organisme eucaryote unicellulaire génétiquement puissant, comme modèle d'étude pour élucider le rôle de la sumoylation dans les processus cellulaires responsables de la maintenance de la stabilité du génome. Nous avons montré que Pli 1p est une SUMO E3-ligase de la famille Siz/PIAS impliquée dans trois fonctions clé pour la stabilité génétique: les centromères, les télomères et la réparation des dommages à l'ADN durant la phase de duplication du génomeSumoylation represents a conserved mechanism of post-translational modification resulting in the covalent attachment of the Small Ubiquitin-like Modifier SUMO protein on target proteins. Here, we have used S. Pombe, a monocellular eukaryotic organism providinq powerfull genetic tools as a model system to elucidate the roles of sumoylation in cellullar processes responsible for the maintenance of the stability of the genome. We showed Pli 1p to be a SUMO E3 Ligase of the Siz/PIAS family implicated in three key nuclear fonctions for genetic stability : the centromeres, the telomères and the repair of DMA damage occurring durina the S phase of genome duplication
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Roussel-Gervais, Audrey. "La protéine liant l'ADN méthylé ZBTB4 localise aux péri-centromères et contrôle la réponse au point de contrôle mitotique." Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCC137.
Full textAbstract:
La perte de ZBTB4 caractérise les cancers de stade -avancé et favorise la survie des cellules suite aux dommages à l'ADN et la progression métastasique. Mes travaux de thèse ont porté sur l'identification des mécanismes moléculaires associant ZBTB4 au cancer. Ces travaux m'ont permis de montrer que la perte de ZBTB4 induit des défauts de ségrégation des chromosomes. ZBTB4 régule la transcription de gènes du SAC comme BUBRJ, MAD2LI et AuroraB. Ainsi, la perte de ZBTB4 accélère la transition métaphase-anaphase en condition physiologique, ainsi qu'après l'activation du SAC dans des cellules en mitose par traitement au nocodazole, malgré la présence de chromosomes mal alignés. ZBTB4 localise également aux régions péri-centromériques et semble importante pour la transcription des séquences satellites péri-centromériques pendant la mitose. Il est possible que sa localisation aux péri-centromères, ainsi que son rôle dans la transcription des satellites en mitose, jouent un rôle dans la déstabilisation du kinétochore dans les cellules sous-exprimant ZBTB4. De plus, les souris Zbtb4 développent davantage de papillomes que les souris Zbtb4 suite à l'induction de tumeurs de la peau par traitement au DMBA/TPA. Ces éléments viennent confirmer in vivo chez la souris un rôle de ZBTB4 dans la formation des tumeurs. La dérégulation des protéines du SAC, de même que la dérégulation de la transcription des satellites, sont souvent retrouvées dans les cancers et causent de l'aneuploïdie. La perte de ZBTB4 participe à la progression tumorale en favorisant la présence de cellules aneuploïdes, causant de l'instabilité génomique et favorisant la diversité génétique des cellules cancéreusesZBTB4 is a mammalian transcription factor with Zinc fingers and a BTB/POZ domains, which can bind methylated CpGs, as well as certain unmethylated consensus sequences. ZBTB4 is frequently downregulated in human cancers, for reasons that are unclear. To address the potential role of ZBTB4 we depleted it from human cells in culture, this led to heightened chromosome missegregation, as evidenced by increases in lagging chromosomes, micronuclei, and binucleation. We could detect a defect in the mitotic checkpoint, which was weakened in cells lacking ZBTB4, maybe as a direct consequence of decreased checkpoint protein abundance. To validate our findings in a more physiological setting, we generated mice. Primary Zbtb4⁻/⁻cells show the satine signs of genome instability seen in human cells in culture. The Zbtb4⁻/⁻ animals are viable and fertile, but smaller than their littermates and with reduced organ size. In addition, we report that mice lacking ZBTB4 are more susceptible to DMBA/TPA-induced skin carcinogenesis. Our results show that the epigenetic regulator ZBTB4 is essential for genome stability in mammals. Its loss in cancer cells may be under positive selection because it promotes faster genome evolution in the tumour cells
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Renaud, Charlène. "Investigating the role of the centromeric histone variant CENP-A in cancer." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2024. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2024SORUS349.pdf.
Full textAbstract:
CENP-A (Centromere protein A) est un variant d'histone H3 dont l'incorporation dans la chromatine centromérique est essentielle à la ségrégation des chromosomes humains lors de la division cellulaire. La surexpression de CENP-A, qui conduit à sa localisation ectopique en dehors des centromères, est observée dans de nombreux cancers et est corrélée à l'agressivité de la maladie. Il est intéressant de noter que la régulation transcriptionnelle des niveaux de CENP-A dépend de la protéine « suppresseur de tumeur » p53. Pour autant, CENP-A peut échapper au contrôle de p53. Par conséquent, les cancers déficients en p53 et de type p53 sauvage peuvent tous les deux présenter des niveaux élevés de CENP-A. Mon objectif était de comprendre comment la surexpression et la localisation aberrante de CENP-A participent à l'évolution tumorale en tenant compte du contexte cellulaire et de son évolution au cours du temps. J'ai établi une série de lignées cellulaires humaines avec un système permettant d'induire et d'inverser la surexpression de CENP-A dans différents contextes p53 afin de suivre les destins cellulaires au cours du temps. Ainsi, en premier lieu, mon travail a contribué à révéler comment la surexpression de CENP-A affecte le cycle et l'identité cellulaires d'une manière qui dépend de p53. J'ai ensuite mis en évidence l'existence d'une sous-population cellulaire, qui, lorsqu'elle surexprime CENP-A, effectue une transition épithélio-mésenchymateuse (TEM), un facteur clé de la progression du cancer et du développement métastatique. En inversant la surexpression de CENP-A, ce qui supprime sa localisation ectopique, j'ai pu inverser les états mésenchymateux induits. Enfin, j'ai également montré que la localisation aberrante de CENP-A favorise différents programmes de transcription de l'EMT. En conclusion, ces résultats indiquent un rôle, pour la surexpression de CENP-A, dans la plasticité cellulaire s'exerçant de manière épigénétiqueCENP-A (Centromere protein A) is a histone H3 variant incorporated into centromeric chromatin and essential for the proper segregation of human chromosomes to daughter cells during cell division. CENP-A overexpression, which promotes its mislocalization, is commonly observed in many cancers and correlates with aggressiveness of the disease. Interestingly, CENP-A transcription, while negatively regulated by the “tumor suppressor” p53, can evade this control. Thus, both p53-defective and p53 wild type cancers can display high levels of CENP-A. My goal was to understand how CENP-A overexpression and its ectopic localization participate in tumor evolution, considering the cellular context. Thus, I established a series of human cell lines with a tunable and reversible system to control CENP-A overexpression in various p53 contexts, that I analyzed under different conditions over time. Firstly, my work contributed to reveal how CENP-A overexpression affects cell cycle and identity in a manner that depends on the p53 status of the cells. Secondly, I identified a cell sub-population which, upon CENP-A overexpression, transitions towards mesenchymal states over time. This process, termed epithelial-mesenchymal transition (EMT), is a key driver of cancer progression and metastasis. Notably, by reversing CENP-A overexpression and erasing its ectopic localization, I could reverse the induced mesenchymal states. Furthermore, I found that CENP-A mislocalization promotes distinct EMT transcription programs. Altogether, these results suggest that CENP-A overexpression regulates cell plasticity in an epigenetic manner with important implications for cancer research
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Guenatri, Mounia. "Organisation fonctionnelle de l'hétérochromatine centromérique : étude dans les cellules de vertébrés." Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066144.
Full text
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Benoît, Vincent. "Recherche de descripteurs spécifiques d'interactions protéine-protéine et protéine-ligand." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066235.
Full textAbstract:
La compréhension des déterminants de l’interaction spécifique protéine-protéine et protéine-ligand est d’un grand intérêt à la fois pour la recherche fondamentale et appliquée. La majeure partie de ce travail concerne donc la caractérisation des interfaces protéine-protéine. Il est important de noter que les fichiers de structure PDB ne contiennent pas les informations qui pourraient permettre de constituer des jeux de données de complexes protéine-protéine fiables. De plus les interfaces impliquant des symétries cristallographiques ne sont pas directement accessibles. C’est pourquoi nous avons jugé intéressant de mettre en place une base de données donnant accès à la fois aux interfaces protéine-protéine fonctionnelles et cristallographiques. Un outil flexible et rapide a donc été crée à l’aide de références à de multiples bases de données et en calculant l’ensemble des interfaces à l’intérieur d’un cristal. Par ailleurs les methodes de docking nous ont permis d’étudier les intéractions protéine-ligand. L’institut Curie à Orsay nous a ainsi, à travers une collaboration, fourni les structures d’inhibiteurs validés de l’interaction de la protéine Proliferating Cell Nuclear Antigen (PCNA) avec la polymérase delta. Outre le fait de générer des structures potentielles de complexes PCNA-inhibiteur nous avons aussi étudié les sites de fixation des inhibiteurs validés relativement à des structures validées comme non inhibitricesUnderstanding the determinants of specific protein-protein and protein-ligand interactions is of great interest for both fundamental as well as applied research. The major part of this work concerned protein-protein interfaces characterization. Noteworthy is that information for generating reliable protein-protein complex datasets is not directly accessible from PDB structures. Also, interfaces involving crystallographic symmetric chains are not directly reachable. Thus creating a database giving access to multiple protein-protein and crystallographic interfaces was found to be worthwhile. Cross referencing multiple databases as well as computing all possible interfaces inside a crystal allowed us to create a fast and flexible tool. Moreover we used docking tools to investigate protein-ligand interactions. Structures of validated inhibitors of Proliferating Cell Nuclear Antigen (PCNA) polymerase delta interaction were given to us through collaboration with the Curie Institute at Orsay. Apart from generating putative structures of PCNA-inhibitors complexes we investigated docking sites locations of validated inhibitors versus putative locations of non inhibitor ones
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Costa, Lionel. "Etude de la régulation de la structure de la chromatine par la RiboNucléase Latente (RNase L) chez les mammifères." Thesis, Montpellier 2, 2011. http://www.theses.fr/2011MON20225/document.
Full textAbstract:
L'endoribonucléase RNase L est essentiellement connu comme étant un acteur critique de l'immunité innée pour enrayer la progression d'une infection virale en clivant les ARN cellulaires. Son activité est régulée par de nombreux facteurs tels que la 2-5A et son inhibiteur, la RLI. Au cours de cette étude, nous avons démontré une implication de l'activité de la RNase L dans la régulation de la structure du domaine centromérique. Nous présentons dans ce manuscrit, les perturbations majeures engendrées par une augmentation ou une inhibition de l'activité de la RNase L représentées par une délocalisation de HP1-alpha et de CENP-C causant une déstructuration générale des chromosomes. Ces délocalisations de protéines centrales de la structure chromatinienne seraient causées par un défaut de la maturation des transcrits majeures péricentromériques lors d'une modulation de l'activité de la RNase L. Pour terminer, nous avons également identifié un potentiel trafic cyto-nucléaire empreinté par la RNase L. Nous proposons ainsi une fonction nucléaire inattendue de la RNase L par son implication dans la régulation des transcrits péricentromériques assurant l'intégrité structurale de la chromatineThe endoribonuclease Latente (RNase L) is mostly known as a critical factor in the innate immunity during the cell's defence against a viral infection. The antiviral activity of RNase L which is characterize by it capacity of cleavage of viral RNA, is regulated by several factors like it activator the oligoadénylates 2-5A and his inhibitor RLI. In this manuscript, we have studied the role of the activity of RNase L in the regulation of the structure of centromeric domains. Our results show a general destructuration of chromosomes observed in cells over-expressing RNase L or RLI. These major aberrations are demonstrated by a delocalization of essentials proteins for the structure of chromatin: HP1-alpha and CENP-C. The mislocalization of these proteins could be provoked by a default in the maturation of major transcripts due to a modulation of the activity of RNase L. moreover, in this study, we have identified a mechanism regulating the cyto-nuclear shuttling of RNase L. therefore, we propose that a new nuclear function of RNase L: it's implication in the regulation of pericentromeric transcripts needed to stabilize the integrity of the structure of chromatin
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Barinova-Melenkova, Natalja. "Anaphase bridges generated by dicentric chromosomes break predominantly at pericentromeric regions and internal telomeric sequences." Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112101.
Full textAbstract:
Dans la plupart des eucaryotes, il n’existe qu’une seule région centromérique par chromosome et celle-ci est capable d’être liée au fuseau mitotique via le complexe du kinétochore. Dans ce contexte, la présence de deux centromères est un défi pour une séparation normale. Au cours de la mitose, la capture des deux centromères de la même chromatides vers les pôles opposés génère un pont d’anaphase résultant en une rupture entre les centromères. Les extrémités libérées peuvent être fusionnées bout à bout recréant ainsi un dicentrique. Le chromosome entre alors dans un cycle de Rupture Cassure Pont, capable quelques cycles d’entrainer des modifications profondes du nombre de copies de gène qui peuvent contribuer à l'oncogenèse et résistance à la chimiothérapie. Malgré son importance, le mécanisme de rupture reste pour une grande partie inexploré. Ce projet permet l’analyse de la rupture des chromosomes dicentriques en utilisant le modèle de la levure bourgeonnante, Saccharomyces cerevisiae. Nous utilisons des souches dicentriques conditionnelles dans lequelles un chromosome, portant un centromère conditionnel sous le contrôle de deux promoteurs inductibles au galactose, est fusionné à un autre chromosome natif par recombinaison homologue. Nous avons observé que les chromosomes dicentriques ont tendance à casser dans le voisinage des deux centromères. La région de la rupture se répand sur ~ 30 kb vers l'autre centromère. Une insertion d’un fragment d’ADN 1-kb possédant un centromère ectopique dans un chromosome avec un centromère conditionnelle établit un point chaud d’environs 30 kb indiscernables des points chauds à centromères natifs. En outre, la taille de zone de rupture n’est pas corrélée à la distance intercentromerique (des intervalles de 30-600 kb ont été testés). Cela indique que la plus forte propension à rompre est une conséquence de la structure ou de la fonction des centromères et est sans rapport avec les séquences environnantes des chromosomes. Il est encore difficile de savoir si la rupture aux centromères a une fonction physiologique, mais nous pouvons supposer que ce point chaud peut favoriser les réarrangements d'ADN dans ces régions permettant ainsi l’inactivation du centromère et donc le retour à un caryotype stable. Globalement dans la S.cerevisiae, les dicentriques cassent dans les régions péricentromériques ou dans les fusions de télomères quand ils sont présents. Fait intéressant, les séquences télomériques internes, à savoir les répétitions TG₁₋₃, établissent plusieurs points chauds de rupture à une fréquence similaire. En perspective, il serait intéressant d'aborder les questions suivantes : 1) Quelles sont les caractéristiques qui rendent une région plus sujette à la casse ? 2) Quelles sont les positions de rupture au niveau des nucléotides ? 3) Existe-t-il un contrôle de la cassure des chromatides exercé dans la cellule ? 4) Quelle peut être la fonction biologique des points chauds de cassures ?In most eukaryotes, there is one defined centromeric region per chromosome that links it to the spindle apparatus via the kinetochore complex. In this context, the presence of two centromeres is a challenge for an accurate segregation. During mitosis, the capture of the two centromeres of the same chromatid to opposite poles generates anaphase bridges that results in breakage between the centromeres. The released ends can be fused end-to-end thus recreating dicentric. It enters breakage-fusion-bridge cycles that, in multiple rounds, can result in large gene copy number alterations that can contribute to oncogenesis and chemotherapy resistance. Despite of its significance, the mechanism of breakage remains for a large part unexplored. This project adresses the dicentric breakage using a budding yeast, Saccharomyces cerevisiae. We use conditional dicentric strains, where a chromosome, bearing a conditional centromere under the control of two galactose-inducible promoters, is fused to another native chromosome by homologous recombination. We observed that dicentric chromosomes tend to break in the vicinity of the two centromeres. The breakage region spreads over ~30 kb towards the other centromere. An insertion of a 1-kb ectopic centromere in a chromosome with a conditional centromere establishes a ~30 kb hot spot indistinguishable from the hot spots at native centromeres. Furthermore, the size of breakage region is unrelated to an intercentromeric distance (30-600 kb intervals were tested). This indicates that the higher propensity to break is a consequence of centromere structure or function and is unrelated to the native surrounding sequences. It is yet unclear whether breakage at centromeres has a physiological function but we can speculate that this hot spot may favour local DNA rearrangements that result in centromere inactivation and thus the return to a stable karyotype. Overall in budding yeast, dicentrics break at pericentromeric regions or at the telomere fusions when they are present. Interestingly, internal telomeric sequences, i.e. TG₁₋₃ repeats, establish several breakage hot spots with a similar frequency. In perspective, it would be interesting to address the following questions: 1) What are features that make a region more prone to breakage? 2) What are the positions of breakage at nucleotide level? 3) Is there a coordination of dicentric chromatid breakage? 4) What can be the biological function of dicentric breakage hot spots?
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Filipescu, Dan. "The role of the histone variant cenp-a and its chaperone hjurp in mouse centromere propagation and tumorigenesis." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066170.
Full textAbstract:
Les centromères contribuent à garantir la distribution égale de l'ADN en mitose. Leur identité n'est pas codifiée par la séquence d'ADN, mais de manière épigénétique par le variant de l'histone H3 CENP-A. Dans des lignées cellulaires humaines transformées, CENP-A est incorporé au centromère par son chaperon HJURP, au début de la phase G1. Pendant ma thèse, j'ai utilisé le modèle murin pour étudier les particularités de la chromatine centromérique et son dysfonctionnement dans le cancer. J'ai montré que CENP-A est maintenu sur le génome paternel au cours de la spermatogenèse, contrairement aux autres histones, et peut constituer une marque transgénérationnelle du centromère. Nous avons généré une souris KO pour HJURP pour l'étudier in vivo, et avons détecté son amplification dans de multiples souches de souris. En parallèle, nous avons étudié l'interaction entre la dynamique des variants d'histone et la structure d'ordre supérieur de la chromatine centromèrique. Nous avons découvert que la réorganisation de l'hétérochromatine péricentrique au cours du cycle cellulaire contrôle les deux modes distinctifs d'incorporation des variants d'H2A et la stoechiométrie de CENP A. Pour explorer le lien entre la tumorigenèse et la surexpression de CENP A/HJURP dans des cancers humains, nous avons utilisé un modèle de transformation de fibroblastes murins embryonnaires. Dans le fond génétique nul pour p53 de ces cellules, la surexpression exogène des deux facteurs n'apportait pas un avantage prolifératif mesurable, mais leur accumulation était une conséquence de la transformation. Actuellement, nous analysons si cette surexpression contribue à augmenter la capacité de transformationCentromeres are genomic loci ensuring equal distribution of the two sets of chromosomes in mitosis. Their identity is not encoded in the underlying DNA sequence but specified epigenetically by the histone H3 variant CENP-A. In transformed human cell lines, CENP A is deposited at centromeres by the histone chaperone HJURP in a distinct window of the cell cycle. During my PhD I have taken advantage of the mouse model to address cell cycle and developmental features of centromeric chromatin, as well as its dysfunction in cancer.Using an organism-level approach, I could observe that contrary to most histones, CENP-A is retained on the paternal genome during spermatogenesis, acting as a transgenerational mark of the centromere. To study the role of HJURP in vivo, we generated a knockout mouse and discovered that its genomic locus underwent amplification in several mouse subspecies.In parallel, we addressed the crosstalk between histone variant dynamics and higher-order chromatin structure at the centromere, and revealed that the dynamic reorganization of pericentric heterochromatin during the cell cycle controls the distinct incorporation of H2A variants and CENP-A stoichiometry.Finally, to explore the connection between tumorigenesis and CENP-A/HJURP overexpression, recorded in a number of human cancers, we used a mouse embryonic fibroblast model of transformation. We determined that whereas their overexpression did not confer a measurable proliferative advantage in a p53-deficient background, CENP-A/HJURP upregulation was a consequence of transformation. Whether their accumulation has a functional role to enhance tumorigenesis in this system was further investigated
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Milhas, Sabine. "Développement d'outils pour l'étude des interactions protéine-protéine." Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4020.
Full textAbstract:
Au cours de ma thèse je me suis intéressée aux interactions protéine-protéine (PPI’s). Les PPI’s jouent un rôle majeur dans une grande diversité de processus cellulaires et sont maintenant considérées comme une cible majeure dans le but de développer de nouveaux médicaments. Cependant, cibler ce type d’interactions requiert le développement de chimiothèques dédiées, permettant d’accélérer la découverte de molécules « touches ». Pour surmonter ce problème, une chimiothèque orientée PPI (2P2I3D) a été conçu au laboratoire. Dans un premier temps, j’ai donc évalué cette chimiothèque sur différents complexes possédant des interfaces variées. Les résultats obtenus ont révélé des taux de touches supérieurs à ceux obtenus avec des chimiothèques non orientées, de 0,2 à 1,6% contre 0,01 à 0,1%, respectivement. Cette étude a permis d’établir une preuve de concept de la faisabilité de créer une chimiothèque orientée PPI, permettant ainsi une accélération de la découverte de composés biologiquement actifs.Dans un deuxième temps, je me suis intéressée à l’interaction entre deux protéines majeures du virus de la dengue : les protéines NS3 et NS5. J’ai tout d’abord identifié et caractérisé un nouveau site d’interaction, ce qui m’a permis de mettre en évidence que cette interaction avait pour conséquence d’augmenter l’activité enzymatique du domaine hélicase. J’ai par la suite recherché et identifié des petites molécules chimiques capable d’inhiber cette interaction. Les différentes caractérisations effectuées ont permis de mettre en évidence un effet antiviral. Ces inhibiteurs constituent un excellent point de départ afin d’étudier plus en détail le rôle biologique de ce complexeIn my thesis I became interested in protein-protein interactions (PPI's). PPI's play a major role in a variety of cellular processes and are now considered a major target in order to develop new drugs. However, targeting such interactions requires the development of dedicated libraries, to accelerate the discovery of “hits”molecules .To overcome this issue, a focused chemical library PPI (2P2I3D) was designed in the laboratory.At first, I evaluated this chemical library on different complexes with diverse interfaces. The results showed higher hit rate to those obtained with non-oriented libraries, from 0.2 to 1.6% against 0.01 to 0.1%, respectively. This study has established a proof of concept of the feasibility of creating a focused chemical library PPI, thus accelerating the discovery of biologically active compounds.Secondly, I am interested in the interaction between two major proteins of dengue virus: the NS3 and NS5 proteins. I initially identified and characterized a novel interaction site, which allowed me to demonstrate that this interaction had the effect of increasing the enzymatic activity of the helicase domain. I searched and identified small molecules able to inhibit this interaction. The different characterizations helped to highlight an antiviral effect. These inhibitors are an excellent starting point to further explore the biological role of this complex
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Herrada, Isaline. "Etude des interactions protéine-protéine à l'enveloppe nucléaire." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS278/document.
Full textAbstract:
Plusieurs publications, parues lors de ma thèse, ont révélé que les protéines de la membrane nucléaireinterne (INM) et plus particulièrement l’émerine, la lamine A, SUN1, l’actine et BAF, jouaient un rôleessentiel dans les propriétés mécaniques du noyau et de la cellule. L’assemblage de l’enveloppenucléaire et les interactions de ces protéines entre-elles sont régulées par des évènements dephosphorylation et d’oligomérisation. Mon objectif était de décrire les évènements moléculairesessentiels à l’assemblage de l’enveloppe nucléaire interne, afin de pouvoir par la suite comprendrecomment l’enveloppe nucléaire répond à un stress mécanique.J’ai dans un premier temps caractérisé les évènements d’oligomérisation et de phosphorylation de laprotéine émerine. J’ai montré que cette protéine était capable de former, in vitro et en cellules, de grosoligomères indispensables à son interaction avec la lamine A. J’ai également observé que desmutations dans l’émerine, aboutissant à la dystrophie musculaire d’Emery-Dreifuss, affectaient lespropriétés d’auto-association de cette protéine.En parallèle, j’ai étudié les interactions entre émerine, lamine, SUN1, actine et BAF in vitro. J’ai pumontrer des interactions directes entre le domaine C-terminal de la lamine A et les protéines émerine,actine et SUN1. Ces trois protéines lient la lamine A sur des surfaces différentes suggérant l’existencede complexes à 3 ou 4 protéines dans la cellule. L’analyse des modes de régulation des interactionsentre ces protéines doit être poursuivie afin de comprendre quels sont les évènements moléculairesessentiels au maintien de l'intégrité nucléaire et à la transmission d’un signal mécanique entre lecytosquelette et le nucléosqueletteDuring my PhD, several papers revealed that the inner nuclear membrane (INM) proteins, andespecially emerin, lamin A, SUN1, actin and BAF, played an essential role in the mechanicalproperties of the nucleus and the cell. The nuclear envelope assembly and the interactions betweenthese proteins are regulated by phosphorylation and oligomerization events. My aim was to describemolecular events essential for inner nuclear envelope assembly as a first step to understand how thenuclear envelope responds to a mechanical stress.I first characterized the oligomerization and phosphorylation states of the protein emerin. I showedthat this protein is capable of forming, in vitro and in cells, large oligomers essential to its interactionwith lamin A. I also observed that several emerin mutations leading to Emery-Dreifuss musculardystrophy impaired the self-association properties of this protein.In parallel, I studied the interactions between emerin, lamin, SUN1, actin and BAF in vitro. I was ableto demonstrate direct interactions between the C-terminal domain of lamin A and the proteins emerin,actin and SUN1. These three proteins bind lamin A on different surfaces suggesting the existence ofcomplexes of 3 or 4 proteins in the cell. Analysis of the mechanisms regulating interactions betweenthese proteins should be pursued in order to understand what are the molecular events responsible forthe maintenance of nuclear integrity and the transmission of a mechanical signal between thecytoskeleton and the nucleoskeleton
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Polonovski, Véronique. "Etude du mécanisme d'action de l'homéoprotéine Engrailed 2 : interaction protéine - protéine avec la protéine à domaine forkhead Foxa2 et interaction protéine - membrane." Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066490.
Full textAbstract:
L’identification et la compréhension des bases d’interactions entre protéines ou entre protéines et membranes sont fondamentales pour mieux comprendre les mécanismes impliqués et leurs applications. Les travaux présentés ici s’intéressent à l’homéoprotéine Engrailed 2 (En2HD) et à son interaction avec deux partenaires différents : le facteur de transcription à domaine forkhead Foxa2 et les bicouches lipidiques. La première partie de cette étude a concerné la détermination structurale partielle de la protéine Foxa2 par résonance magnétique nucléaire, puis l’analyse de résultats préliminaires de l’interaction entre les deux protéines obtenus par des tests de stabilité ou par une étude par résonance plasmonique de surface. La deuxième partie a permis d’identifier le milieu membranaire le plus proche des bicouches lipidiques natives et de réaliser une réattribution partielle de la structure de l’homéodomaine dans ce milieu, puis de réaliser une étude comparative des interactions entre l’homéodomaine ou l’hélice III d’Engrailed 2 et différents milieux membranaires (micelles, bicelles) par résonance magnétique nucléaire 1H-15N ou par résonance magnétique nucléaire du phosphore.
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Brouard, Céline. "Inférence de réseaux d'interaction protéine-protéine par apprentissage statistique." Phd thesis, Université d'Evry-Val d'Essonne, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00845692.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est de développer des outils de prédiction d'interactions entre protéines qui puissent être appliqués en particulier chez l'homme, sur les protéines qui constituent un réseau avec la protéine CFTR. Cette protéine, lorsqu'elle est défectueuse, est impliquée dans la mucoviscidose. Le développement de méthodes de prédiction in silico peut s'avérer utile pour suggérer aux biologistes de nouvelles cibles d'interaction et pour mieux expliquer les fonctions des protéines présentes dans ce réseau. Nous proposons une nouvelle méthode pour le problème de la prédiction de liens dans un réseau. Afin de bénéficier de l'information des données non étiquetées, nous nous plaçons dans le cadre de l'apprentissage semi-supervisé. Nous abordons ce problème de prédiction comme une tâche d'apprentissage d'un noyau de sortie, appelée régression à noyau de sortie. Un noyau de sortie est supposé coder les proximités existantes entre les noeuds du graphe et l'objectif est d'approcher ce noyau à partir de descriptions appropriées en entrée. L'utilisation de l'astuce du noyau dans l'ensemble de sortie permet de réduire le problème d'apprentissage à partir de paires à un problème d'apprentissage d'une fonction d'une seule variable à valeurs dans un espace de Hilbert. En choisissant les fonctions candidates pour la régression dans un espace de Hilbert à noyau reproduisant à valeur opérateur, nous développons, comme dans le cas de fonctions à valeurs scalaires, des outils de régularisation. Nous établissons en particulier des théorèmes de représentation dans le cas supervisé et dans le cas semi-supervisé, que nous utilisons ensuite pour définir de nouveaux modèles de régression pour différentes fonctions de coût, appelés IOKR-ridge et IOKR-margin. Nous avons d'abord testé l'approche développée sur des données artificielles, des problèmes test ainsi que sur un réseau d'interaction protéine-protéine chez la levure S. Cerevisiae et obtenu de très bons résultats. Puis nous l'avons appliquée à la prédiction d'interactions entre protéines dans le cas d'un réseau construit autour de la protéine CFTR.
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Lugari, Adrien. "Spécificité et inhibition des interactions protéine-protéine : Exemples d'approches." Thesis, Aix-Marseille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX10210.
Full textAbstract:
L’identification de molécules organiques capables de moduler des interactions protéine-protéine (PPIs) est longtemps restée un domaine peu exploité par la recherche pharmaceutique privée comme académique. Cependant, le développement de méthodologies innovantes pour l’étude des PPIs et la validation récente de ce type d’inhibiteurs dans des essais précliniques, démontrent que les PPIs constituent une nouvelle source de cibles importantes. Les composés capables de moduler ces interactions représentent une nouvelle classe d’outils prometteurs, tant en recherche fondamentale qu’en thérapeutique. Elles peuvent aider à différencier les multiples fonctions portées par une même protéine, à replacer la protéine dans une cascade de réactions, ainsi qu’à disséquer et reconstituer des réseaux de signalisations protéiques. Ces molécules permettront également de faire émerger de nouvelles familles d’agents pharmacologiques actifs dans diverses pathologies.Mon travail de thèse s'est projeté dans l'avenir de la recherche biomédicale, en ciblant les interactions protéine-protéine. J’ai pu durant mon doctorat mettre en œuvre plusieurs méthodologies pour étudier et caractériser des interactions protéiques afin de développer des inhibiteurs de ces interactions. J’ai ainsi pu travailler sur l’optimisation d’un composé inhibiteur de l’interaction de la protéine virale Nef VIH-1 avec les domaines SH3 des Src kinases, le composé DLC27. J’ai également pu mettre en évidence la pertinence biologique de ce composé, qui cible un mode d’interaction unique, ou très rare, au niveau cellulaire en étudiant l’interaction avec les domaines SH3 de deux protéines, ALIX (ALG2-Interacting Protein X) et la sous-unité p85 de la PI3K (phosphatidylinositol 3-kinase).J’ai également pu caractériser la surface et le mode d’interaction de protéines virales impliquées dans le complexe de réplication du virus du SRAS (Syndrome Respiratoire Aigu Sévère). Cette étude tend à montrer que la protéine virale nsp10 agit comme une plateforme de reconnaissance pour ses partenaires, les protéines virales nsp14 et nsp16. Ces interactions permettent l’activation ou l’augmentation des activités respectives de nsp16 et nsp14 et jouent un rôle au niveau de la réplication virale. Suite à l’identification d’un ‘point chaud’ d’interaction, le résidu Tyr96 à la surface de nsp10, nous avons mis en évidence la première famille de molécules inhibitrices du complexe nsp10-nsp14 en couplant des méthodes informatiques (in silico) à des criblages expérimentaux. Ces molécules pourraient être utilisées comme antiviraux ou servir d’outils pour la recherche, en permettant par exemple de mieux comprendre et d’élucider les mécanismes moléculaires impliqués dans la réplication du virus du SRAS et des coronavirus en généralProtein-protein interactions (PPIs) participate in and regulate almost all essential cellular functions. As a consequence, they are frequently involved in various pathologies (going from cancer development to viral replication and host cell infection) but their study remains a challenge.Thus understanding those interactions as well as finding small drug candidates able to modulate them, a field of research not currently fully developed, appear as the future of the healthcare industry.In this context, I chose to learn different techniques to study PPIs that are usually employed in academic (IMR laboratory, CNRS, France) or corporate environments (Genentech, USA). Moreover, I also worked on the development of small organic inhibitors of PPIs coupling in silico methodologies (chemo-informatics, Drug Design) to biological and structural validations.During my PhD, I could manage and work on different projects involving the study of PPIs involved in cancer signaling pathways as well as the development of potent antiviral drugs targeting the HIV and SARS viruses.My organizational, personal and scientific skills as well as the practical experience I developed on various techniques (from cell biology to biophysics, structural biochemistry and Drug Design), make me feel confident on the management of PPIs drug discovery projects.I am thus able to efficiently work on, and manage, the study of protein-protein interactions in various pathologies as well as the development of potent PPIs inhibitors, that will be a major breakthrough for Biotech/Pharma companies in the coming years
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Kolar-Znika, Lorena. "Study of the organisation and the transcriptional activity of mouse major satellites." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066156/document.
Full textAbstract:
Dans les cellules de souris, l'hétérochromatine péricentromérique, caractérisée par les répétitions des satellites majeurs et une signature épigénétique spécifique, la triméthylation de l'histone H3 sur la lysine 9 (H3K9me3), est organisée en structures nucléaires particulières appelées chromocentres. Cette région est transcriptionnellement active, produisant des ARN non-codants. Pour caractériser le profil transcriptionnel des satellites majeurs, nous avons utilisé des oligonucléotides LNA séquence spécifiques, pour des expériences de northern blot. Nous avons mis en évidence un profil de transcription complexe, révélé avec les sondes conçues pour cibler les deux brins des répétitions des satellites majeurs. Ce profil est modulé en réponse au choc thermique, condition dans laquelle un court ARN transcrit par l'ARN polymérase III, est surexprimé. Cependant, des problèmes de spécificité inhérents à l'utilisation de ces sondes LNA, ne nous ont pas permis de confirmer que les transcrits détectés ont pour origine les satellites majeurs. La seconde partie de ce travail a consisté en l'étude de l'impact de la modification ciblée de H3K9me3 aux satellites majeurs par une protéine TALE fusionnée à l'histone déméthylase mJMJD2D. Nous avons montré que le signal H3K9me3 est aboli dans les cellules transfectées avec cette protéine TALE. La déméthylation provoque des changements morphologiques des chromocentres, tels que l'augmentation de la taille des foci de satellites majeurs, accompagnés par la diminution de leur nombre, suggérant la fusion de plusieurs chromocentresIn mouse cells, pericentromeric heterochromatin, characterized by major satellite repeats and a specific epigenetic signature, the trimethylation of the histone H3 at lysine 9 (H3K9me3) is organised in particular nuclear structures called chromocenters. This region is actively transcribed, producing non-coding RNA. To investigate the transcriptional profile of major satellites, we made used of the sequence specific LNA modified oligonucleotides in northern blot experiments. We have shown that a complex transcriptional pattern is revealed with the probes designed to target both strands of the major satellite repeat. This pattern is modified in response to heat shock, in which we reveal that a short, RNA polymerase III-transcribed RNA is overexpressed. However, specificity problems encountered with the use of these LNA probes inabled us to confirm with certainty the major satellite origin of the detected transcripts. The second part of this work consisted in the studying of the impact of the targeted modification of the H3K9me3 at the major satellites by a TALE protein fused to a histone demethylase, mJMJD2D. We have shown that the H3K9me3 signal is abolished in the cells transfected with this TALE protein. The demethylation triggers morphological changes of the chromocenters such as the increase of the major satellite foci size, that are accompanied by the decrease in the foci number, suggesting the merging of several chromocenters
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Roy, Marie-Odile. "Caractérisation structurale et étude des interactions protéine-protéine et protéine-lipides de dérivés acyles de ribonucléase." Montpellier 1, 1997. http://www.theses.fr/1997MON13524.
Full text
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Laudet, Béatrice. "Stratégies pour inhiber une interaction protéine-protéine de haute affinité : l'exemple de la protéine kinase CK2." Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10172.
Full textAbstract:
Les nombreux arguments qui plaident en faveur du potentiel oncogénique de la protéine kinase CK2 en font une cible thérapeutique prometteuse en cancérologie. Cette protéine kinase se présente sous la forme d'un complexe de deux sous-unités catalytiques CK2α constitutivement actives et d'un dimère de sous-unités régulatrices CK2ß. Notre laboratoire a montré que l'interaction dynamique entre ces sous-unités dans la cellule est une composante essentielle dans la régulation de cette enzyme. Pour mieux comprendre cette régulation dans les processus cellulaires normaux et pathologiques, il apparaît nécessaire de développer des molécules capables de perturber cette interaction protéine-protéine. Pour cela, trois stratégies complémentaires ont été utilisées : 1) caractérisation des « hot spots » de l'interaction CK2α- CK2ß à partir de la structure cristallographique du tétramère ; 2) conception rationnelle du premier ligand antagoniste de cette interaction sous la forme d'un peptide cyclique mimétique (IC50 = 3 μM) ; 3) définition à partir de ce peptide d'un pharmacophore utilisable pour identifier des molécules chimiques analogues par une approche de criblage virtuel. Un cluster de molécules inhibitrices actives in vitro et in vivo a ainsi été identifié. Elles représentent les premiers inhibiteurs chimiques de cette interactionMany arguments in favour of oncogenic potential of CK2 protein kinase make it a promising therapeutic target in oncology. This protein kinase is composed of a tetrameric complex of two catalytic subunits CK2a constitutively active and a dimmer of two regulatory subunits CK2b. Our laboratory showed that dynamic interaction between these two subunits in cell is an essential component for this enzyme regulation. For better understanding this regulation in normal and pathologic processes, it seems necessary to develop compounds able to perturb this proteinprotein interaction. In this respect, three complementary strategies were used: 1) hot spots characterization for CK2a-CK2b interaction based on tetramer crystal structure. 2) rational conception of the first antagonist of this interaction as a mimetic cyclic peptide (IC50 = 3 mM). 3) pharmacophore definition based on this peptide allowing to identify chemical molecules analogs by virtual screening. A cluster of chemical compounds active as well in vitro as in vivo has been identified. They represent the first inhibitors for this interaction
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Guigou, Ludovic. "L'arginyl-ARNt synthétase de mammifère : rôle des interactions protéine-protéine et protéine-ARN sur son activité." Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112141.
Full textAbstract:
Les aminoacyl-ARNt synthétases (aaRSs) catalysent la liaison entre un ARNt et son acide aminé correspondant. Chez trois aaRSs, l'activation de l'acide aminé ne se produit qu'en présence de l'ARNt spécifique. L'étude de ce comportement chez l'ArgRS de hamster a montré que trois points de contact avec l'ARNt sont importants dans l'étape d'activation : les bases A76, C35 et A20. Ces trois bases doivent être porte��es par un ARNt possédant à la fois une certaine rigidité (forme en "L" intacte) et une certaine flexibilité (apportée ici par des paires G-U). Nous en concluons que le déclenchement de l'activation implique un ajustement induit réciproque entre l'ARNt et l'ArgRS. Les enzymes du complexe multi-aaRSs des eucaryotes supérieurs contiennent des domaines basiques additionnels dont certains interagissent avec les ARNts. Nous montrons que la présence de ces domaines permet d'augmenter l'affinité du complexe pour les ARNts spécifiques de ses neufs enzymes uniquement. Le corps catalytique des aaRSs du complexe impose donc sa spécificité aux domaines basiques, ces derniers augmentant l'affinité entre le corps catalytique et l'ARNt. La protéine p43, une protéine du complexe multi-aaRSs liant les ARNts et interagissant avec l'ArgRS, ne joue pas le rôle de cofacteur en trans de cette enzyme. Des cristaux d'un dérivé de la protéine p43 ont été obtenus et la structure résolue par remplacement moléculaire. Les résidus N-terminaux impliqués dans la fixation de l'ARNt sont invisibles dans la carte de densité électronique. Une mise au point des conditions de préparation du complexe multi-aaRS en vue d'une étude structurale par microscopie électronique et cristallographie a été réaliséeEach aminoacyl-tRNA synthetase catalyze the esterification of its cognate amino acid to the 3'-end of its cognate tRNA(s). Some aminoacyl-tRNA synthetases (aaRSs) catalyze the amino acid activation step only in the presence of a cognate tRNA. This behaviour has been studied in Arginyl-tRNA synthetase (ArgRS) from hamster. Our results show that three contact points with the tRNA molecule are important in the activation step : bases A76, A20 and C35. These three bases must be presented by a tRNA possessing both rigidity (intact " L " shape) and flexibility (provided by G-U base-pairs). We conclude that the triggering of the activation step in ArgRS implies an induced-fit mechanism. Enzymes from the multi-aaRSs complex found in higher eukaryotes display additional basic domains, some of them interacting with tRNAs. We show that these domains increase the affinity of the enzymes of the complex for their specific tRNAs only. Thus, the catalytic body of each enzyme determines its specificity, while the additionnal basic domains increase the affinity of the enzymes for their specific tRNA(s). The p43 protein, a component of the complex able to interact with tRNAs and ArgRS, does not affect the catalytic parameters of this enzyme. Crystals of a short form of the p43 protein have been obtained and the structure has been solved by molecular replacement, but the N-terminal residues, that are responsible for the interaction with tRNAs, are not visible. Conditions for the isolation of the multi-aaRSs complex have been refined in order to carry out a structural study using cryo-electron microscopy and crystallography
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Mathieu, Michelle. "Regulation of mitotic BubR1 phosphorylation by the BubR1 pseudokinase domain." Master's thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27062.
Full textAbstract:
BubR1 est une protéine importante dans le point de contrôle de la mitose pour la stabilisation des interactions entre kinétochores et microtubules (KT-MT). Ces fonctions protègent de la ségrégation anormale des chromosomes et de l’instabilité du génome. BubR1 possède des sites de phosphorylation mitotique hautement conservés dans le domaine régulant l’attachement des kinétochores (KARD), où S676 et S670 sont phosphorylées respectivement par la kinase polo-like 1 (Plk1) et par la kinase cycline-dépendante 1 (Cdk1). Ces sites de phosphorylation sont essentiels pour le recrutement de la phosphatase PP2A-B56, qui stabilise les interactions KT-MT. Nos résultats montrent que la délétion entière ou des mutations qui déstabilisent le domaine pseudokinase de BubR1, causent la perte de phosphorylation des résidus S676 et S670 en mitose. Notre hypothèse est que le domaine pseudokinase de BubR1 peut jouer un rôle essentiel dans la régulation de la phosphorylation du KARD et donc dans la stabilisation des interactions KT-MT.The mitotic protein BubR1 functions in the spindle assembly checkpoint (SAC) by stabilizing kinetochore-microtubule (KT-MT) interactions. These functions protect the cell from abnormal chromosome segregation and genome instability. BubR1 has highly conserved mitotic phosphorylation sites in the kinetochore-attachment regulatory domain (KARD); the residue S676 is phosphorylated by polo-like kinase-1 (Plk1) and S670 is phosphorylated by cyclin-dependent kinase-1 (Cdk1). These phosphorylation sites are essential for KARD recruitment of protein phosphatase PP2A-B56, which stabilizes KT-MT interactions. Our results show that mutations that cause pseudokinase domain instability and a highly stable truncation mutant of BubR1 were found to cause loss of mitotic S676 and S670 phosphorylation. We hypothesize that the pseudokinase domain of BubR1 may play an important role in the regulation of KARD phosphorylation and thus the stabilization of KT-MT interactions.
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Leopold, Pierre. "Analyse structurale et fonctionnelle d'unités génétiques autonomes à transmission germinale dans des familles de souris transgéniques." Nice, 1990. http://www.theses.fr/1990NICE4370.
Full textAbstract:
Le maintien à l'état autonome et la transmission héréditaire d'une molécule d'ADN définissent des fonctions génétiques qui nécessitent la présence de séquences en cis appelées origines de réplication et séquences centromériques. Des souris transgéniques porteuses de petits cercles d'ADN autonomes ont été obtenues au laboratoire, à la suite de la microinjection d'une préparation d'ADN dans l'œuf fécondé. Ces plasmides de souris sont présents dans les animaux, à faible nombre de copies et traversent très efficacement la méiose (100% de transmission au cours de croisement back-cross). La caractérisation d'un de ces plasmides, p12B1, a été menée. Il possède un segment d’ADN de souris qui présente des homologies avec les séquences des centromères de la levure Saccharomyces Cerevisiae et également avec des séquences capables de réplication ou amplification dans la souris (Mu ARS). Enfin, ces séquences présentent des interactions privilégiées avec certaines protéines nucléaires qui sont un cours de purification. Ces protéines et les sites de fixation qu'elles définissent sont de bons candidats pour les outils qui serviront à appréhender les mécanismes de réplication et de ségrégation de ces molécules
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Morency, Eric. "The protein of herpes simplex virus Type 1 : from centromeres to the interphase centromere damage response." Lyon 1, 2007. http://www.theses.fr/2007LYO10317.
Full textAbstract:
Cette étude se focalise sur l'activité de la protéine ICP0 du virus Herpès Simplex de type 1. Dans le contexte de ses activités nucléaires, nous avons découvert une nouvelle réponse cellulaire suite à des dommages centromériques induits par ICP0. [. . . ]
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Azé, Jérôme. "Prédiction d'Interactions et Amarrage Protéine-Protéine par combinaison de classifieurs." Habilitation à diriger des recherches, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00763947.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans ce document correspond à huit années de recherche sur la problématique de l'interaction entre protéines. J'ai abordé le problème de la prédiction des interactions entre protéines sous l'angle de l'apprentissage supervisé. Je me suis donc intéressé à l'apprentissage de modèles prédictifs aux interactions entre protéines. J'ai étudié deux types d'interactions différentes : - l'interaction protéine-protéine au sens réseau d'interactions ; - l'interaction physique entre protéines consistant à prédire quels résidus se trouvent effectivement en interaction (amarrage protéine-protéine). Le document est structuré de la manière suivante : après avoir présenté la problématique de l'apprentissage supervisé et non-supervisé dans le premier chapitre, un second chapitre est consacré à la prédiction d'interaction protéine-protéine. Les résultats obtenus sur l'amarrage protéine-protéine est présenté dans le troisième chapitre et enfin, un dernier chapitre est consacré aux perspectives associées à ces travaux.
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Costenaro, Lionel. "Interactions faibles protéine – protéine en solution : La malate déshydrogénase halophile." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007698.
Full textAbstract:
La cellule est un milieu très concentré où les interactions entre macromolécules, même faibles, jouent un grand rôle dans leur solubilité et dans l'assemblage des complexes labiles assurant les fonctions biologiques. Les interactions faibles entre protéines déterminant la non-idéalité de leurs solutions vont aussi gouverner leur cristallisation.Dans quelle mesure les interactions protéine – solvant influencent-elles les interactions protéine – protéine ? Nous avons mis en relation ces deux types d'interactions pour la malate déshydrogénase (Hm MalDH) de Haloarcula marismortui, protéine halophile très acide qui a des solvatations variées et très riches en eau et en sel.
Nous avons développé une nouvelle méthode de détermination du second coefficient du viriel A2 par la modélisation des profils de vitesse de sédimentation en ultracentrifugation analytique, qui permet l'étude de solvants complexes.
Les interactions protéine – protéine de la Hm MalDH en divers sels ont été caractérisées par diffusion de neutrons ou de rayons X aux petits angles. Les A2 et les facteurs de structure en solution ont été modélisés par des potentiels d'interaction de type DLVO. Les interactions répulsives sont principalement dues au terme de volume exclu et dans une moindre mesure au terme électrostatique. Les interactions attractives sont qualitativement corrélées à des valeurs positives ou négatives des paramètres d'interaction préférentielle avec le sel. Ces résultats permettent d'expliquer l'adaptation moléculaire des protéines halophiles qui doivent ainsi avoir une solvatation riche en sel pour rester soluble à haut sel.
La cristallisation par dilution de la Hm MalDH dans des mélanges sel – MPD (méthyl-2-pentanediol-2,4) résulte d'une lente évolution des interactions protéine – protéine, de répulsives à modérément attractives. Le MPD modifie les interactions protéine – protéine en divers sels en ajoutant une attraction qui est liée à la répulsion du MPD par les charges de la protéine.
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Mauran, Laura. "Foldamères stabilisateurs d’hélices peptidiques : Applications à l’inhibition d’interactions protéine-protéine." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0908.
Full textAbstract:
Les α-hélices sont des éléments clés de la reconnaissance biomoléculaire, comme en témoigne le fait qu'une quantité significative de complexes protéine-protéine, dans la banque de données protéiques (PDB), présentent des interfaces inter-hélices. Cependant, de courtes hélices peptidiques isolées dans le but de bloquer ces interactions ne sont généralement que faiblement présentes en milieu aqueux et sont sensibles à la dégradation protéolytique, limitant ainsi leur potentiel thérapeutique. Diverses approches chimiques ont été proposées pour augmenter la propension au repliement en hélice des α-peptides. Une stratégie consiste à pré-organiser les premières liaisons amides à l'aide d'une « capping box » ou d'un substitut de liaison hydrogène. Récemment, nous nous sommes intéressés à la possibilité d'interfacer des peptides-α et des foldamères afin d’élaborer des « foldamères à blocs » générant ainsi un nouveau type d’architecture mime de l'hélice-α. Dans notre laboratoire, nous avons développé des foldamers à base d’urées qui s’organisent pour former des structures hélicoïdales. Les similitudes du sens d’enroulement, du pas et de la polarité entre l’hélice-α peptidique et l’hélice-2.5 d'oligourée suggéraient qu'il serait possible de combiner ces deux squelettes. Au cours de cette thèse, nous avons montré que les chimères : oligourée/α-peptide, forment des structures hélicoïdales bien définies dans les solvants organiques polaires avec la propagation d'un réseau de liaisons hydrogène intramoléculaires continu couvrant la totalité de la séquence. Ces études ont suggéré que le squelette de l'oligourée qui possède une forte propension à adopter une structuration en hélice pourrait conduire au développement d’un « cap » permettant la pré-organisation des quatre premiers NHs ainsi que des quatre derniers groupements carbonyles d’une hélice-α peptidique. Nous avons donc étudié l'influence de courts fragments oligourées sur la stabilisation de séquences peptidiques modèles solubles dans l'eau en hélices-α, conduisant au développement de la « foldamer capping box ». Grâce à cette nouvelle stratégie de stabilisation des hélices peptidiques, nous avons pu concevoir des inhibiteurs de l’interaction protéine/protéine p53/MDM2Α-Helices are key elements of biomolecular recognition, as reflected by the fact that a large fraction of the protein-protein complexes in the Protein Data Bank (PDB) feature helical interfaces. However, short isolated peptide helices are generally only weakly populated in aqueous environment and are sensitive to proteolytic degradation, thus limiting their therapeutic potential. Various chemical approaches have been proposed to increase the helix folding propensity of α-peptides. One strategy is to pre-organize the first amide bonds through the use of a "capping box" or a hydrogen bond surrogate. Recently we became interested by the possibility to interface peptide and foldamer helical backbones in order to develop “block co-foldamers“, to generate new generations of α-helix mimics. In our laboratory, we have developed oligourea foldamers which are organized to form helical structures. The similarities in helix screw sense, pitch, and polarity between the peptide α-helix and the oligourea 2.5-helix suggested that it would be feasible to combine these two backbones. In this thesis, we have shown that the resulting oligourea/α-peptide chimeras form well-defined helical structures in polar organic solvents with the propagation of a continuous intramolecular hydrogen bonding network spanning the entire sequence. These studies provided a rationale for the use of the oligourea backbone which is strongly biased towards helix formation could lead to the development of pre-organized caps for the initial four amide NHs and the final four carbonyl groups of a peptide α-helix. We have therefore studied the influence of short oligourea fragments on the stabilization of model water-soluble peptide sequences in α-helices, leading to the development of the foldamer capping box. This strategy awas pplied for the first time to the design of potent inhibitors of protein/protein interactions (e.g. p53/MDM2)
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Cussol, Léonie. "Inhibition d'interactions protéine-protéine par des foldamères mixtes oligoamide/olugourée." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0394.
Full textAbstract:
Les interactions protéine–protéine (IPP) jouent un rôle primordial dans les processus physiologiques. L’inhibition de ces interactions ouvre la voie à la conception de nouvelles molécules à visée thérapeutique. Les structures secondaires en hélice α sont fréquemment impliquées dans les interactions entre protéines auxquelles elles peuvent contribuer de manière significative. La conception de molécules, mimant ce motif de reconnaissance et pouvant interagir avec la protéine cible tout en inhibant la reconnaissance avec le partenaire naturel, représente une voie innovante pour trouver de nouveaux candidats médicaments. Les oligomères d’urée aliphatique, une classe de foldamères qui adoptent une structure secondaire en hélice bien définie et proche de l’hélice α, ont été proposés comme mimes d’hélice α pour inhiber les IPP. Au cours de cette thèse, nous nous sommes d’abord intéressés à la conception de foldamères d’oligourée et de chimères oligoamide/oligourée pour cibler des surfaces de protéine. Nous avons sélectionné le récepteur nucléaire de la vitamine D (VDR) comme modèle d’étude en raison de son intérêt thérapeutique, et des connaissances structurales disponibles. Les protéines partenaires de VDR (coactivateurs) interagissant via une courte région structurée en hélice α, nos recherches ont portés sur des mimes d’hélices inspirés des séquences de coactivateurs. Dans une seconde partie, nous nous sommes intéressés à la génération et à l’étude de dimères covalents de foldamères, qui pourraient être utilisés pour couvrir des surfaces d’interaction plus larges. En effet, les interactions protéine-protéine montrent souvent un mode d’interaction plus complexe qu’une simple hélice, faisant intervenir des structures tertiaires et quaternaires de type coiled coils, qui peuvent aussi servir de point de départ pour la conception de nouvelles classes d’inhibiteursProtein-protein interactions (PPI) have a key role in physiological processes. The inhibition of these PPI may lead to new therapeutic strategies. Secondary structures in α-helix are frequently involved in protein interactions where they may contribute significantly to binding. Designing molecules which mimic the helical motif for protein surface recognition and inhibition of the natural partner represents an innovative path to discover new drug candidates. Aliphatic urea oligomers, a class of foldamers that adopt a well-defined H-bonded helical secondary structure with good similarity to the α-helix have been proposed as possible α-helix mimics to inhibit protein-protein interactions. The first part of this PhD project was dedicated to the design and synthesis of oligoureas and oligourea/α-peptide chimeras for specific protein surface recognition. We have selected the vitamin D receptor as a potential target, mainly because (i) it is therapeutically relevant; (ii) its protein partner (coactivators) interact through a short region which adopts an α-helical structure upon binding and (iii) structures at atomic resolution were available to enable the design of effective mimetics. In the second part, we investigated methods to generate foldamer covalent dimers that could potentially be used to cover larger interaction surfaces. The rationale is that the binding interface is often more complex than a single helix and may involve tertiary and quaternary structures such as coiled coils which in turns may also serve as a basis for the design of new classes of inhibitors
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Jagot, Lacoussière Léonard. "Interactions protéine-protéine dans le contrôle de l'apoptose : Développements thérapeutiques." Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCC218.
Full textAbstract:
Mon travail, s'est axé sur l'identification et la caractérisation biologique de nouvelles molécules impliquées dans la réponse apoptotique grâce à l'étude des interactions protéiques. L'objectif in-fine est de produire des petites molécules actives contre les cancers au travers du contrôle des interactions protéine-protéine. Mon travail de recherche comprend deux axes. Le premier porte sur les fonctions non apoptotiques de la protéine Apaf-1 dans la réponse au stress génotoxiques induite par les agents anticancéreux au travers du blocage du cycle cellulaire. Ce rôle d'Apaf-1 nécessite une redistribution de cette protéine du cytoplasme vers le noyau, et la translocation nucléaire d'Apaf-1 semble constituer un marqueur très favorable pour des patients atteints de cancer bronchique non à petites cellules. Je montre que ce processus de redistribution d'Apaf-1 du cytoplasme vers le noyau dépendante des dommages à l'ADN est médiée par une interaction entre la protéine et la nucléoporine NUP107. Le second axe porte sur la validation de l'inactivation de la protéine AAC-11 en tant que stratégie thérapeutique dans le cancer. Cette protéine, initialement identifiée comment permettant la survie de cellules en absence de facteurs de croissance, est surexprimée dans de nombreux tissus tumoraux et est indispensable à leur survie. Elle interagit avec ses partenaires au travers d'un module leucine-zipper et nous avons développé une série de peptides pénétrants ciblant ce domaine, empêchant ainsi à la protéine d'interagir avec ses partenaires protéiques et d'exercer sa fonction. Mon travail de recherche porte sur l'évaluation et l'optimisation de ces peptidesMy work is based on the identification and the biological characterization of new molecules implicated in the apoptotic response by the study of protein interactions. Our goal is to produce small molecules effective against cancer cells by the control of protein-protein interactions. My work has two main axes. Le first one is focused on the non-apoptotic functions of the Apaf-1 protein in the stress response induced by anti-cancer agents through the arrest of the cell cycle. This role of Apaf-1 requires a redistribution of the protein from the cytoplasm to the nucleus and its nuclear translocation seems to be a positive prognosis for patients with non-small cell lung cancer. I show that this process of redistribution of Apaf-1 from the cytoplasm to the nucleus, dependent on the DNA damage, is mediated by an interaction between the protein and the nucleoporin NUP107. The second axe is based on the validation of the inactivation of the AAC-11 protein as a therapeutic strategy for the cancer. This protein, initially identified as a survival protein in the absence of growth factors, is overexpressed in a large number of tumor tissues and is essential to their survival. It interacts with its partners through a leucine-zipper domain and we have developed cell penetrating peptides targeting this domain, preventing the interaction between AAC-11 and its protein partners and interfering with its functions. My work is based on the evaluation of these peptides and on their optimization
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Moreau, Violaine. "Analyse bioinformatique des sites d'intéractions protéine-protéine et prédictions épitopiques." Montpellier 1, 2006. http://www.theses.fr/2006MON13515.
Full textAbstract:
Pour mieux comprendre les interactions protéine-protéine, deux outils bioinformatiques dédiés à la prédiction d'épitopes ont été conçus. Le premier, MIMOP, localise l'épitope par analyse de la séquence de mimotopes sélectionnés par l'anticorps (Ac) reconnaissant l'antigène (Ag). MIMOP propose deux approches : l'une recherche des similarités de séquences entre Ag et mimotopes, l'autre recherche sur l'Ag des résidus clés identifiés dans les séquences des mimotopes. Le deuxième outil, PEPOP, prédit des séquences peptidiques à partir de la structure 3D de l'Ag. Ces peptides permettent soit de localiser l'épitope (peptides antigéniques) soit d'obtenir des Acs ciblant une zone spécifique de l'Ag (peptides immunogéniques). Les différentes méthodes de conception des peptides sont basées sur l'identification de segments à la surface de l'Ag et leurs distances spatiales. La performance des deux outils a été validée par comparaison des prédictions avec des données expérimentales.
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Maurin-Michalet, Sophie. "Etude d'une interaction protéine-protéine par ingénierie et marquages chimiques." Paris 11, 2000. http://www.theses.fr/2000PA112098.
Full textAbstract:
Les travaux de recherche réalises au cours de cette thèse au sein du département d'ingénierie et d'étude des protéines du CEA/SACLAY, sont situés à l'interface de la chimie et de la biologie. En effet, l'objectif a été de concevoir, développer, puis exploiter de nouveaux outils chimiques pour l'étude structurale d'une protéine membranaire essentielle à la communication intercellulaire au niveau des jonctions neuromusculaires et du système nerveux. Cette protéine, le récepteur nicotinique de l'acétylcholine (NACHR), est impliquée dans un certain nombre de myopathies et de pathologies du système nerveux. Elle est également la cible de peptides antagonistes toxiques, issus de divers venins, qui se lient de manière quasi-irréversible au site du neurotransmetteur. Comme la plupart des protéines membranaires, cette macromolécule n'a pu être cristallisée et sa structure tridimensionnelle n'est pas connue. De nombreuses disciplines, telles que la biologie moléculaire, la microscopie électronique, l'électrophysiologie ou bien les techniques de marquage chimique ont été largement utilisées afin d'en proposer un modèle. Au cours de cette thèse, le marquage chimique a été particulièrement aborde grâce a une nouvelle génération de sondes obtenue par ingénierie chimique de la toxine de naja nigricollis. Jusqu'à présent, les toxines extraites de venins étaient statistiquement mono modifiées sur les résidus lysines. Dans notre cas, des analogues de la toxine, modifies en un site prédétermine, ont été synthétisés sur support solide en remplaçant un acide amine du site toxique par un résidu cystéine. Cet acide amine peut alors être aisément couple à un réactif spécifique des fonctions thiols. Ainsi, deux types de groupements électrophiles ont pu être greffes régiospécifiquement sur la toxine grâce a des synthons bifonctionnels. Le premier, homobifonctionnel, est de type bis-maléimide. Le deuxième, hétérobifonctionnel, est couple à la toxine par l'intermédiaire d'un pont disulfure et porte un groupement photoactivable de type aryldiazonium. Des expériences de marquage d'affinité, réalisés a l'aide de 15 sondes de type maléimide, sur le récepteur réduit régiospécifiquement ont permis d'affiner le modèle d'interaction moléculaire toxine-récepteur : un pont disulfure implique dans la fixation du neurotransmetteur a été localise par rapport a la toxine, positionnant dans l'espace des résidus importants du récepteur par rapport a un antagoniste de nature protéique. Ces résultats ont apporte une information essentielle a l'identification de l'empreinte du site toxique du ligand sur le récepteur. Par la suite, d'autres indices pourront être obtenus par marquage de photoaffinité grâce à l'utilisation de nouveaux outils performants. Ainsi, de nouveaux résultats devraient permettre de contraindre des modèles de structure tridimensionnelle de la protéine membranaire.
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Voitovich, Iuliia. "Les inhibiteurs d'interaction protéine-protéine, une stratégie innovante en cancérologie." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0701.
Full textAbstract:
Les protéines BET, modules impliqués dans la régulation épigénétique, jouent un rôle essentiel dans le développement du cancer. Actuellement plusieurs inhibiteurs de protéines BET font l'objet d'essais cliniques pour le traitement de différents types de cancer. Une des limitations au développement clinique est l'impact général de la modulation génique induite par des inhibiteurs de type ‘pan-BET’ non sélectifs. Un ciblage individuel des protéines BET et la discrimination des domaines BD1 et BD2 conduiraient à un effet transcriptionnel plus spécifique limitant les effets secondaires et l’apparition de résistance. Le criblage d’une chimiothèque focalisée sur les interactions protéine-protéine a permis d’identifier deux molécules avec des profils de sélectivité uniques. Une étude de SAR a révélé le fragment minimal nécessaire à l’interaction ligand-protéine. La résolution de la structure cristallographique en complexe avec Brd4(BD1) a permis de valider nos interprétations et de développer des inhibiteurs BET plus puissants et sélectifs. Une stratégie de synthèse originale orientée vers une diversité structurale (DOTS) combinant le criblage virtuel et l’élaboration automatisée de bibliothèques focalisées a été utilisée. Ce travail a découvert un inhibiteur optimisé de BD1 avec une affinité de 100x supérieure à la molécule initiale et un ratio de sélectivité BD1 vs BD2 égale à 300. L’activité cellulaire d’inhibition du pro-oncogène c-Myc, au µM, a permis de valider le composé en tant que sonde moléculaire. Des études in vitro et in vivo permettront d'élucider le rôle biologique individuel de chaque BD et de valider l'intérêt de leurs développement en cliniqueBET-proteins, acting as epigenetic readers, play an essential role in cancer development. To date, numerous potent inhibitors disrupting BET functions have been discovered, including several of them that are undergoing clinical trials for the treatment of different types of cancer. The common drawback limiting their use in clinical practice is an inability to distinguish between BET-members that may cause side effects and resistances. The selective targeting of individual BET and the discrimination between BD1 and BD2 present an opportunity to achieve more selective transcriptional effect. A midthroughput screening of previously designed chemical library allowed identification of two molecules with unique profiles of selectivity that have never been observed. An undertaken structure-based program revealed a minimum scaffolds necessary for binding. Taking together with resolved X-Ray structures it allowed the development of more potent and selective BET inhibitors by DOTS (diversity oriented target focused synthesis) strategy, combining virtual screening and diversity oriented library design. This optimization led to a potent inhibitor with up to 100-fold improvement of affinity to the target and up to 300-fold selectivity toward BD1. Dose-response downregulation of c-Myc levels in low micromolar range in cell assays allowed the validation of the identified molecule as a chemical probe. Further comprehensive in vitro and in vivo evaluations of this compound will enable elucidating the biological role of each bromodomain and a validation of the interest toward the development of selective inhibitors in clinic
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Andreani, Jessica. "Analyse évolutive, prédiction structurale et inhibition des interactions protéine-protéine." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066291.
Full textAbstract:
Protein-protein interactions are of fundamental importance in virtually all cellular processes. This PhD thesis has focused on the analysis and prediction of these interactions through the combined use of structural data and evolutionary information. In a study of over 1,000 couples of homologous interfaces extracted from a database developed in our team, we uncovered astonishing plasticity in the way interface structure evolves, although we identified some rather invariant features which provide tracks for extracting meaningful information from multiple sequence alignments of binding partners. Consequently, we developed a coarse-grained interface scoring function using a multi-body statistical potential coupled to evolution. This scoring function improves the prediction of protein interfaces and was used among other methods on two practical cases of protein docking. Finally, we developed a robust computational protocol to rationalize the design of peptidic interaction inhibitorsLes interactions protéine-protéine sont fondamentales dans la plupart des processus cellulaires. Cette thèse est centrée sur l’analyse et la prédiction de ces interactions en utilisant à la fois les données structurales et l’information issue de l’évolution. A travers l’étude de plus de 1000 couples d’interfaces homologues, extraits d’une base de données développée dans notre équipe, nous avons mis en évidence une plasticité étonnante dans l’évolution de la structure des interfaces. Nous avons cependant identifié des propriétés assez conservées qui fournissent des pistes pour l’extraction d’information à partir des alignements de séquences multiples de deux partenaires en interaction. Nous avons ensuite développé une fonction de score « gros grain » utilisant un potentiel statistique multi-corps couplé à l’information évolutive. Cette fonction améliore les prédictions d’interfaces protéiques et a été utilisée dans deux cas concrets d’amarrage moléculaire. Enfin, nous avons développé un protocole bio-informatique robuste pour le design d’inhibiteurs peptidiques d’une interaction protéine-protéine
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Betzi, Stéphane. "Inhibition des interactions protéine/protéine : application à la conception d'antiviraux." Aix-Marseille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008AIX11008.
Full textAbstract:
Mon travail de thèse s'est projeté dans l'avenir de la recherche biomédical. Nous avons développé dans ce cadre un protocole permettant l'accélération du processus de découvertes de nouvelles molécules bio-actives ciblant les interactions entre deux protéines. Ce protocole que nous avons appelé approche 2P2I, acronyme de ‘Protein/Protein Interaction Inhibition’, propose de combiner des méthodes informatiques de criblage de petites molécules (criblage in silico) à des criblages expérimentaux utilisant des tests in vitro et des tests en contexte cellulaire. Il permet d'élaborer, à façon, une stratégie rapide et efficace de conception de molécules bio-actives adaptée aux conditions du sujet biologique (structures et/ou inhibiteurs connus, données de mutagenèse dirigée) et applicable dans un contexte académique. Le manuscrit décrit l'application de l'approche 2P2I à plusieurs projets de recherche pour la conception d'antiviraux ainsi que les outils et stratégies de modélisation que nous avons développéMy thesis focused on the future of biomedical research. We have developed for this purpose a protocol allowing to speed-up the discovery of new bio-active molecules targeting the interactions between two proteins. Using this protocol that we call "2P2I approach", acronym of Protein/Protein Interaction Inhibition, we proposes to combine molecular modeling methods for small molecules screening (in silico screening) with experimental screening using in vitro and cellular assays. It permits to create and adapt a fast and efficient strategy to design bio-active compounds according the biological subject specificities (known structures, known inhibitors, directed mutagenesis data) and applicable in academic research programs. The manuscript describes how we applied the 2P2I approach to several research projects to design antiviral drugs as well as the modeling tools and strategies we developed
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Da, Silva Franck. "Cartographie des interfaces protéine-protéine et recherche de cavités droguables." Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAF034/document.
Full textAbstract:
Les interfaces protéine-protéine sont au cœur de nombreux mécanismes physiologiques du vivant. Les caractériser au niveau moléculaire est un donc enjeu crucial pour la recherche de nouveaux candidat-médicaments. Nous proposons ici de nouvelles méthodes d’analyse des interfaces protéine-protéine à visée pharmaceutique. Notre protocole automatisé détecte les interfaces au sein des structures de la Protein Data Bank afin de définir les zones d’interactions à potentiel pharmacologique, les cavités droguables, les ligands présents à l’interface ainsi que les pharmacophores directement déduits à partir des cavités. Notre méthode permet de réaliser un état de l’art des informations disponibles autour des interfaces protéine-protéine ainsi que de prédire de nouvelles cibles potentielles pour des molécules candidats médicamentsProtein-protein interfaces are involved in many physiological mechanisms of living cells. Their characterization at the molecular level is therefore crucial in drug discovery.We propose here new methods for the analysis protein-protein interfaces of pharmaceutical interest. Our automated protocol detects the biologicaly relevant interfaces within the Protein Data Bank structures, droguables cavities, ligands present at the interface and pharmacophores derived directly from the cavities. Our method enables a state-of- the-art of all available structural information about protein-protein interfaces and predicts potential new targets for drug candidates
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Parra, Julien. "Sulfoprotéomique : développement analytique et rôle dans les processus d'interactions protéine / protéine." Thesis, Evry-Val d'Essonne, 2014. http://www.theses.fr/2014EVRY0045.
Full textAbstract:
Le terme de sulfoprotéomique est utilisé pour désigner l’étude de la sulfatation des protéines. Bien que la sulfatation soit depuis peu considérée comme une MPT d’une importance majeure, il y a toujours peu de travaux scientifiques qui y sont consacrés en comparaison avec ce qui se fait sur la phosphorylation notamment. Ce retard s’explique notamment par la difficulté à analyser les espèces protéiques sulfatées dans les conditions classiques utilisées en protéomique, notamment par spectrométrie de masse. Ces travaux de thèse visent justement à développer des méthodes d’analyses par spectrométrie de masse dédiées à l’étude de la sulfatation des protéines, afin d’augmenter le champ des connaissances de cette MPT. Pour cela, nous avons largement utilisé le mode d’ionisation négatif, très peu, voire jamais utilisé en protéomique, avec deux techniques de fragmentation pour réaliser des spectres MS/MS, à savoir les fragmentations CID et HCD. Les résultats obtenus nous ont permis de mettre en évidence une méthode d’analyse permettant la formation d’ions spécifiques de la sulfatation et de la phosphorylation (qui sont isobariques), permettant ainsi une identification certaine de chacune des deux MPTs. Nous avons également entrepris d’étudier le rôle de la sulfatation d’un récepteur cellulaire, CXCR4, dans son interaction avec son ligand naturel, la chimiokine SDF-1/CXCL12. Cette étude a été menée par électrophorèse capillaire, et pourra constituer une base de travail solide pour des futures analyses mettant en œuvre le couplage entre l’électrophorèse capillaire et la spectrométrie de masse pour une meilleure caractérisation des complexes formés entre les partenaires protéiquesSulfoproteomics term designs protein sulfation studies. It appears during the 2000’s, when the interest for others Post-Translational Modifications (PTMs) than phosphorylation and glycosylation was growing up. Even though sulfation is thought to be an important PTM, a weak number of publications has emerged about it, notably if we compare with the huge quantity of phosphorylation papers. This difference is mainly due to the difficulty to correctly analyze sulfated proteins and peptides in the classical ways of proteomics, as in mass spectrometry for example. The goal of this thesis is to develop mass spectrometry methods dedicated to the characterization of sulfated species, in order to improve the knowledge of this PTM. To do that, we have mainly used negative ion mode, which is almost never used, with two fragmentations techniques for the MS/MS spectra, which are CID and HCD. Results obtained allow us to pinpoint an analytical method allowing the differentiation between sulfation and phosphorylation (they are isobaric), based on the presence of specific ion for each PTM in MS/MS. In another part of the project, we have investigated the role of sulfation in the interaction between a cellular receptor, CXCR4, and its in vivo ligand, the chemokine SDF-1/CXCL12. We used capillary electrophoresis for this work, and it could be a good basis for future analyses using capillary electrophoresis coupled with mass spectrometry, in order to have a better characterization of the observed complexes
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Bourquard, Thomas. "Exploitation des algorithmes génétiques pour la prédiction de structures protéine-protéine." Paris 11, 2009. http://www.theses.fr/2009PA112302.
Full textAbstract:
Les fonctions de la majorité des protéines sont surbordonnées à l’interaction avec un ou plusieurs partenaires : acide nucléiques, autres protéines,… La plupart de ces interactions sont transitoires, difficiles à détecter expérimentalement et leur structures sont souvent impossible à obtenir. C’est pourquoi la prédiction in silico de l’existence des ces interactions et la structure du complexe résultant ont été l’objet de nombreuses études depuis plus d’une décennie maintenant. Pour autant les protéines sont des objets complexes et les méthodes informatiques classiques sont trop « gourmandes » en temps pour l’exploration à grande échelle de l’interactome des différents organismes. Dans ce contexte de développement d’une méthode de docking protéine-protéine haut débit nous présenterons ici l’implémentation d’une nouvelle méthode d’amarrage, celle-ci est basée sur : L’utilisation de deux types de formalismes : les tessellations de Voronoï et Laguerre permettant la manipulation de modèles géométriques simplifiés permettant une bonne modélisation des complexes et des temps de calcul plus raisonnable qu’en représentation atomique. L’utilisation et l’optimisation d’algorithmes d’apprentissage (algorithmes génétiques) permettant d’isoler les conformations les plus pertinentes entre deux partenaires protéiques. Une méthode d’évaluation basée le clustering de méta-attributs calculés au niveau de l’interface permettant de trier au mieux ce sous-ensemble de conformations candidatesMost proteins fulfill their functions through the interaction with one or many partners as nucleic acids, other proteins…. Because most of these interactions are transitory, they are difficult to detect experimentally and obtaining the structure of the complex is generally not possible. Consequently, “in silico prediction” of the existence of these interactions and of the structure of the resulting complex has received a lot of attention in the last decade. However, proteins are very complex objects, and classical computing approaches have lead to computer-time consuming methods, whose accuracy is not sufficient for large scale exploration of the so-called “interactome” of different organisms. In this context development of high-throughput prediction methods for protein-protein docking is needed. We present here the implementation of a new method based on : Two types of formalisms : the Vornonoi and Laguerre tessellations, two simplified geometric models for coarse-grained modeling of complexes. This leads to computation time more reasonable than in atomic representation, the use and optimization of learning algorithms (genetic algorithms) to isolate the most relevant conformation between two two protein parteners, an evaluation method based on clustering of meta-attributes calculated at the interface to sort the best subset of candidate conformations
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Adrien, Vladimir. "Diffusion des lipides et interaction protéine-protéine dans des membranes modèles." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCB033.
Full textAbstract:
Les membranes biologiques, qui compartimentent les différents éléments du vivant, jouent un rôle essentiel dans les processus biologiques comme la signalisation, le transport, la transmission du message nerveux, etc. Envisagées comme des fluides à deux dimensions, l’étude de leurs propriétés physiques peut nous aider à comprendre certains mécanismes biologiques. Ce travail de thèse s’est intéressé à la mobilité des molécules au sein des membranes, et notamment à deux paramètres essentiels, la viscosité membranaire, et la diffusion latérale. Après avoir optimisé la technique de recouvrement de fluorescence après photoblanchiment (FRAP) au microscope confocal, nous avons étudié la mobilité des molécules au sein de deux types de membranes modèles in vitro : la phase éponge d’un surfactant non-ionique (C12E5) et les vésicules géantes unilamellaires (GUVs) lipidiques. 1) La phase éponge (ou L3) : après avoir déterminé son diagramme de phase et montré que les protéines membranaires restent actives dans cette phase, nous avons mesuré la mobilité de protéines par recouvrement de fluorescence après photoblanchiment sur un motif à franges (FRAPP). Cela nous a permis d’obtenir les constantes d’association de protéines de la pompe d’efflux OprM-MexAB, impliquée dans la résistance aux antibiotiques de la bactérie Pseudomonas aeruginosa. Ces interactions dépendent très fortement du degré de confinement de chacune des protéines. 2) Les GUVs : après avoir développé une méthode simple de formation des GUVs, au sein desquelles les protéines membranaires restent actives, nous avons mesuré la diffusion des lipides par FRAP, et montré que dans certaines conditions, ils se déplacent en groupe, ce qui permet d’expliquer la diversité des résultats de la littérature. En mesurant la viscosité membranaire par imagerie microscopique du temps de vie de fluorescence (FLIM), nous avons également montré qu’elle ne se déduit pas nécessairement des modèles hydrodynamiques de diffusionBiological membranes, which divide the elements of life, are a key factor in biological processes such as signaling, transport, transmission of an nerve impulse, etc. Seen as two-dimensional fluids, the study of their physical properties could help us understand some unsolved biological mechanisms. This work focused on molecule mobility within membranes, and specifically on two essential parameters: membrane viscosity and lateral diffusion. After optimizing the Fluorescence Recovery After Photobleaching (FRAP) technique on confocal microscopes, we studied the mobility of molecules within two types of in vitro model membranes: the sponge phase made of a non-ionic surfactant (C12E5) and the giant unilamellar lipidic vesicles (GUVs). 1) Sponge phase (or L3) : after having established its phase diagram and shown that membrane proteins stay active in this phase, we measured protein mobility by Fluorescence Recovery After fringe Pattern Photobleaching (FRAPP). This allowed us to obtain the association constants of the proteins of the efflux pump OprM-MexAB involved in the resistance to antibiotics of the bacteria Pseudomonas aeruginosa. These interactions heavily depend on the degree of confinement of each protein. 2) GUVs : after having developed a simple method for the formation of GUVs, in which membrane proteins stay active, we measured the lipid diffusion by FRAP. We showed that, under certain conditions, they can move together, which explains the diversity of results in the literature. By measuring membrane viscosity by Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (FLIM), we also showed that viscosity should not be necessarily deduced from hydrodynamic diffusion models
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Yu, Jinchao. "développement méthodologique et applications de la prédiction des interactions protéine-protéine." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS021.
Full textAbstract:
Les interactions protéine-protéine (IPP) jouent un rôle essentiel dans le vivant. Mon travail de thèse s’est concentré sur développement de méthodes bio-informatiques pour la prédiction et la modélisation structurale des IPP. Mon objectif était d'améliorer le pouvoir prédictif des méthodes permettant de prédire les structures d’assemblages macromoléculaires (docking) et d'aborder les problèmes rencontrés par les biologistes sur des cas réels d’interactions.Pour obtenir des modèles de protéines isolées de meilleure qualité, j’ai tout d’abord développé le serveur HHalign-Kbest basé sur des algorithmes d’alignements sous-optimaux. Ensuite, dans le domaine du « docking », j’ai élaboré le serveur InterEvDock qui prend en compte les informations de coévolution entre protéines. Les validations en aveugle montrent que ce serveur atteint de meilleures performances que d’autres serveurs de référence lorsque l’information évolutive est disponible.Afin de tester plus à fond nos méthodes, nous avons participé au concours CAPRI - un concours international pour la prédiction des interactions protéiques. Sur les sessions couvrant la période 2013-2016, notre groupe s’est classé 1er. Enfin, j'ai développé un jeu de données d’apprentissage et de test, PPI4DOCK. Il contient un très grand nombre de cibles de complexes (plus de 1000) et permettra d'améliorer les méthodes de docking à partir des structures expérimentales ou de modèles.En termes d'applications, je me investis dans différents projets collaboratifs, qui touchent des domaines aussi variés que, la recherche de partenaires pour le chaperon d’histone Asf1; la prédiction des modes d’interaction entre CENP-F et Nup133 dans le contexte de la mitose et de Exo70 et Abi dans celui de la régulation de la mobilité cellulaire; la simulation des modes de liaison entre le complexe Ku et ses partenaires peptidiques, dans les voies de réparation de l'ADNProtein-protein interactions (PPIs) play essential roles in life. My PhD work aimed at developing advanced bioinformatics methods in the field of PPI prediction at the structural scale. My goal was to improve the predictive power of methods which model the structures of macromolecular assemblies (docking) and to tackle real-life problems faced by biologists.First, I developed HHalign-Kbest server using algorithms for the search of suboptimal solutions to gain better-quality models. Second, in the field of protein docking, I built InterEvDock server which can take co-evolutionary information into account. It yields better performance than other state-of-the-art servers. In order to further test our methods, we participated in CAPRI – an international challenge for prediction of protein interactions. Over years 2013-2016, our group ranked 1st at the 6th CAPRI evaluation meeting. At last, I developed a realistic benchmark dataset PPI4DOCK, largest dataset so far, in order to improve docking methods for the scientific community.In terms of applications, I was involved in a variety of collaborative projects with different labs. As representative examples, I searched for binding partners of the histone chaperone Asf1; I studied the CENP-F/Nup133 interaction in the context of mitosis and the Exo70/Abi interaction related to cell mobility regulation; I also simulated the binding modes of multiple peptides, partners of Ku complex involved in DNA repair pathway
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Asghar, Adeel. "Regulation of kinetochore localization of the Spindle checkpoint kinase Bub1." Doctoral thesis, Université Laval, 2016. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27706.
Full textAbstract:
Le point de contrôle d’assemblage du fuseau mitotique (SAC) est un système de surveillance conservé chez les eucaryotes permettant un attachement précis entre les kinétochores et les microtubules. Le SAC empêche la progression mitotique jusqu'à ce que soit généré un attachement et une tension correcte entre les kinétochores et les microtubules. La dérégulation du SAC a des conséquences graves avec de l'aneuploïdie retrouvé dans la plupart des tumeurs solides. BUB1 est une kinase sérine/thréonine requise pour le fonctionnement du SAC. Elle possède à la fois des rôles dépendants et indépendants de sa fonction kinase. Ce projet définit plusieurs fonctions associées à BUB1 lors de la mitose. L'utilisation d’outils in vivo et in vitro ont permis d’identifier plusieurs sites d'autophosphorylation sur Bub1. Nous avons testé et confirmé le site T589 de BUB1 comme un site d'autophosphorylation. Un mutant de ce site (BUB1-T589A) a été exprimé de manière stable et un anticorps phosphospécifique a été généré pour étudier ce site. Le rôle structural des domaines de BUB1 a été rapporté précédemment. Nous montrons que quand le domaine d'extension du domaine kinase (aa 724-780) située en N-terminal du domaine kinase est nécessaire pour l’autophosphorylation de BUB1-T589 et l'activité de la kinase BUB1, le TPR à l’extrémité N-terminale est localisée normalement kinétochores et n’est pas requis pour l'activité kinase. BUB1-T589A a modifié le taux de renouvellement au kinétochores. Cela conduit à la propagation des signaux de SGO1 et de H2ApT120 au niveau des bras des chromosomes. Enfin, l’autophosphorylation en T589 régule le congression des chromosomes mais pas la fonction de BUB1 pour le SAC. De plus nous montrons que l'inhibition de PLK1, une autre kinase sérine/thréonine, augmente la localisation de BUB1 aux kinétochores après la suppression BUB3 dans les cellules humaines. Ainsi, PLK1 peut réguler la localisation de BUB1 aux kinétochores. Nous montrons également que cette régulation se produit à travers KNL1, une protéine d'échafaudage du SAC. PLK1 pourrait réglementer BUB1 kinétochore localisation pour influencer la progression mitotique. Des futures études se concentreront sur l’élucidation de mécanismes derrière ces interactions.The Spindle assembly checkpoint (SAC) is a monitoring system conserved in eukaryotes for accurate attachments between kinetochores and microtubules. The SAC precludes mitotic progression until correct attachments and tension between kinetochores and microtubules is generated. Deregulation of the SAC has the severe consequence of aneuploidy found in most solid tumors. BUB1 is a serine/threonine kinase required for the SAC function. It has both kinase-dependent and kinase-independent roles. This project defines several BUB1 associated functions during mitosis. Using in vivo and in vitro tools several autophosphorylation sites on BUB1 were identified. We tested and confirmed BUB1 T589 as an autophosphorylation site. A mutant of this site (BUB1-T589A) was stably expressed in cells and a phosphospecific antibody was generated to study this site. The role of structural domains of BUB1 has been studied earlier. We show that while the kinase extension domain (aa 724-780) located N-terminal to the kinase domain is required for BUB1-T589 autophosphorylation and BUB1 kinase activity, the TPR at the N-terminus localizes normally to kinetochores and is not required for kinase activity. BUB1-T589A has altered turnover at kinetochores. This leads to the spread of SGO1 and H2ApT120 signal to chromosome arms. Finally, autophosphorylation at T589 regulates chromosome congression but not the SAC function of BUB1. We further show that inhibition of PLK1, another serine/threonine kinase, increases BUB1 kinetochore localization after BUB3 depletion in human cells. Thus, PLK1 can regulate BUB1 kinetochore localization. We also show that this regulation occurs through KNL1, a scaffold protein of the SAC. It is possible that PLK1 could regulate BUB1 kinetochore localization to influence mitotic progression. Future studies will focus on elucidation of mechanism behind these interactions.
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Sollier, Julie. "Rôle de l'histone méthyltransférase Set1 dans la différentiation méiotique." Aix-Marseille 2, 2005. http://www.theses.fr/2005AIX22004.
Full text
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Rouhana, Jad. "Etude et modulation des interactions protéine-protéine : l’activation de la petite protéine G Arf1 par son facteur d’échange Arno." Thesis, Montpellier 1, 2013. http://www.theses.fr/2013MON13507/document.
Full textAbstract:
Arf1 est une petite protéine G (pG), essentiellement impliquée dans le trafic vésiculaire. Arf1 oscille entre deux conformations, l'une active liée au GTP et l'autre inactive associée au GDP. Arno est un des facteurs d'échange (GEF) capable d'activer Arf1 en stimulant l'échange GDP/GTP. Suractivée dans les cellules invasives du cancer du sein, Arf1 joue un rôle important dans la migration et la prolifération des cellules cancéreuses.Le but de ma thèse s'inscrit dans l'étude et la modulation de l'interaction pG-GEF, et plus spécifiquement, le couple Arf1-Arno. Mon travail a été planifié autour de deux axes: (1) L'étude fine de l'interaction entre Arf1 et Arno, et sa modulation avec un inhibiteur connu la Bréféldine A (BFA). (2) La mise en place d'une stratégie de conception d'inhibiteurs de l'interaction protéine-protéine du couple Arf1-Arno.Dans un premier temps, nous avons mis en place une méthode basée sur la résonance plasmonique de surface (SPR) permettant la détermination des paramètres cinétiques de l'interaction entre Arf1 et Arno. Nous avons précisé aussi les conséquences des partenaires allostériques (GDP, GTP, et Mg2+) et de la BFA sur les paramètres cinétiques de l'interaction. Ceci a permis une analyse fine de la régulation allostérique et du mode d'action de la BFA. Appliquée à d'autres inhibiteurs, cette méthode permettra d'examiner leur mécanisme d'inhibition.Dans la deuxième partie j'expose, la stratégie que nous avons utilisé pour la conception rationnelle d'inhibiteur de l'interaction entre Arf1 et Arno. Elle est basée sur le criblage virtuel de fragments au niveau des résidus clé « hotspots » de l'interaction, la validation des molécules-touches par des techniques biophysiques, et l'élimination de molécules artefacts. Les structures des complexes fragments-Arno ont été résolues, ce qui confirme la validité de cette stratégie ouvrant la voie vers l'optimisation moléculaire pour obtenir des inhibiteurs plus efficacesArf1 is a small GTPases, essentially involved in the vesicular traffic. Arf1 switch between two conformations, an active form bound to GTP and an inactive form bound to GDP. Arno is one of the exchange factors (GEF) that can activate Arf1, through its catalytic Sec7 domain, promoting the exchange of GDP by GTP. Activated in breast cancer cells, Arf1 plays an important role in the migration and proliferation of cancer cells.The aim of my thesis was the study and the modulation of the interaction between small G proteins and their GEFs, more precisely the Arf1-Arno interaction. My work has been planned around two axes: (1) the study of the interaction between Arf1 and Arno, and its modulation with a known inhibitor Brefeldin A (BFA). (2) The development of a rational strategy for designing inhibitors of protein-protein interaction for the Arf1-Arno complex.In the first part of my PhD work, we set up a Surface Plasmon Resonance (SPR) method allowing to determine the kinetic parameters of the interaction between Arf1 and Arno. We also studied the effects of allosteric partners such as GDP, GTP and Mg2+ as well as the known uncompetitive inhibitor (Brefeldin A). This SPR approach allowed a very informative analysis at qualitative and quantitative levels of the various complexes taking place during the exchange reaction that should help to solve the inhibitory mechanism for the known inhibitors reported in the literature. In the second part of my thesis, we propose a strategy for targeting the interaction between Arf1and Arno. This approach is based on virtual screening of fragments at hotspot regions. Using biophysical techniques such fluorescence techniques, SPR, NMR and X-Ray crystallography, we identified and validated Hits, showing by crystallographic structural data their modes of interaction with the target protein Arno. A fluorescence polarization test was also developed to identify false positive fragments to eliminate promiscuous aggregators. Taken together, our work proposes a method based on SPR allowing the study of known inhibitors of GEFs, understanding at molecular level their mode of action. We also propose a general strategy for finding Hit fragments that designing competitive inhibitor of the interaction small G protein with its GEFs, that can be the scaffold for designing more powerful inhibitors
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Douguet, Dominique. "Etude des interactions protéine-protéine et protéine-ligand par bio- et chimie-informatique structurale : Identification de petites molécules bio-actives." Habilitation à diriger des recherches, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00320089.
Full textAbstract:
Mes recherches ont eu pour objectif de concilier deux aspects complémentaires de la bioinformatique structurale : la modélisation de la structure 3D des protéines et la modélisation des petites molécules modulatrices des premières. La connaissance de la structure tridimensionnelle des protéines est un élément déterminant pour la compréhension fine de leur mécanisme d'action et indispensable pour le développement d'approches thérapeutiques rationnelles. Ainsi, l'identification et l'analyse structurale des sites de fixation de leurs ligands (protéine ou petite molécule) permettent d'envisager la modulation de leur fonction biologique. Les interactions protéine-protéine ou protéine-ligand peuvent être prédites, par exemple, par des programmes d'amarrage (ou ‘docking').La modélisation par homologie permet d'obtenir un modèle tridimensionnel d'une protéine lorsque sa structure n'a pas été déterminée expérimentalement. Ma contribution dans ce domaine fut la réalisation du serveur @TOME avec le soutien de la GENOPOLE Languedoc-Roussillon (accessible à l'adresse http://bioserver.cbs.cnrs.fr). Ce serveur était le premier de ce type à avoir été développé en France. Le serveur @TOME rassemble et traite d'une manière automatique toutes les étapes nécessaires à la construction d'un modèle 3D d'une protéine. Cela inclut la reconnaissance du repliement, la construction des modèles protéiques et leur évaluation. Les résultats du CASP5 en 2005 (session internationale d'évaluation des méthodes de prédiction de la structure des protéines ; http://predictioncenter.llnl.gov/) ont montré que notre serveur utilisé en mode automatique propose des modèles très proches de la structure expérimentale lorsque l'identité de séquence avec la structure support est supérieure à 30%. Le serveur a été classé 26ième sur 187 groupes inscrits.
Dans un second temps, mes recherches m'ont permis de réaliser une base de données de complexes protéiques co-cristallisés, base fondatrice du projet DOCKGROUND. Ce projet de grande envergure, soutenu par le NIH depuis 2005, vise à établir un système intégré et dynamique de bases de données dédié à l'étude et à la prédiction des interactions entre protéines et permettre ainsi d'améliorer nos connaissances des interactions et de développer des outils de prédiction plus fiables. Ce travail a été effectué au sein de l'équipe du Pr. Ilya Vakser à l'Université de Stony Brook, NY, USA. Dans la réalisation de cette première base de données, un ensemble de programmes collectent, classent et annotent les complexes protéiques qui ont été co-cristallisés (données sur la séquence, la fonction, le repliement 3D, les particularités telles qu'une fixation à de l'ADN, ...). Ensuite, j'ai mis en œuvre une sélection dynamique des représentants des complexes contenus dans cette base. Les représentants sont essentiels pour éviter une surreprésentation de certaines familles de protéines. Cette base de donnée est accessible par Internet et est régulièrement mise à jour (http://dockground.bioinformatics.ku.edu). Le projet DOCKGROUND va être poursuivi par la réalisation de 3 autres bases de données qui s'ancreront sur la présente appelée ‘Bound-Bound'.
L'objectif principal de mes travaux est d'identifier de nouveaux composés bio-actifs afin de comprendre le fonctionnement de leur cible dans un contexte biologique. Les méthodes que j'utilise se basent sur la chémoinformatique, le criblage virtuel et le de novo ‘drug design'. Dans le cadre de ce dernier, j'ai mis au point un programme propriétaire LEA3D (‘Ligand by Evolutionary Algorithm' 3D). Le programme génère des petites molécules à partir de la combinaison de fragments moléculaires issus de drogues et de molécules ‘bio' (substrats ou produits de réactions enzymatiques). Le criblage virtuel basé sur la structure protéique et le de novo ‘drug design' par LEA3D, ont été appliqués avec succès à la thymidine monophosphate kinase (TMPK) de Mycobacterium tuberculosis dans le cadre d'une collaboration avec une équipe de chimistes et de biologistes de l'Institut Pasteur. De nouvelles familles d'inhibiteurs ont été identifiées dont un inhibiteur synthétique trois fois plus affin que le substrat naturel. Plusieurs publications et une demande de brevet couvrent les résultats de ces recherches. Dans la continuité de ces travaux, je m'intéresse maintenant, plus particulièrement, à développer des stratégies de criblages de fragments (molécules de petit poids moléculaire). Il a été montré que de petites chimiothèques contenant des petites molécules polaires sont plus efficaces pour identifier des touches. Ce travail doit être réalisé conjointement avec des criblages structuraux expérimentaux comme la RMN ou la diffraction des rayons X. Ces derniers se posent comme une alternative aux tests in vitro avec pour avantage de donner une information détaillée, au niveau atomique, des interactions entre le ligand et sa cible. S'ensuit une étape d'optimisation/maturation des touches en ligands plus élaborés et plus affins par l'utilisation d'outils de chémoinformatique.
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Bernauer, Julie. "Utilisation de la tessellation de Voronoï pour l'étude des complexes protéine-protéine." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00804990.
Full textAbstract:
La fonction d'une protéine est souvent subordonnée à l'interaction avec un certain nombre de partenaires. L'étude de la structure tridimensionnelle de ces complexes, qui ne peut souvent se faire expérimentalement, permettrait la compréhension de nombreux processus cellulaires. Le travail présenté ici se compose de deux parties. La première traite de la mise en place d'une fonction de score pour l'amarrage protéine-protéine et la deuxième de l'étude cristallographique d'une protéine tétramérique qui est une cible antibiotique potentielle : la thymidylate synthase X de Paramecium bursaria Chlorella virus. La modélisation des complexes protéine-protéine ou docking comporte deux étapes successives : d'abord, un grand nombre de conformations sont générées, puis une fonction de score est utilisée pour les classer. Cette fonction de score doit prendre en compte à la fois la complémentarité géométrique des deux molécules et les propriétés physico-chimiques des surfaces en interaction. Nous nous sommes intéressés à la seconde étape à travers le développement d'une fonction de score rapide et fiable. Ceci est possible grâce à la tessellation de Voronoï de la structure tridimensionnelle des protéines. En effet, les tessellations de Voronoï ou de Laguerre se sont avérées être de bons modèles mathématiques de la structure des protéines. En particulier, cette formalisation permet de faire une bonne description de l'empilement et des propriétés structurales des résidus. Cette modélisation rend compte l'empilement des résidus à l'interface entre deux protéines. Ainsi, il est possible de mesurer un ensemble de paramètres sur des complexes protéine-protéine dont la structure est connue expérimentalement et sur des complexes leurres générés artificiel- lement. Ces paramètres, sont la fréquence d'apparition des résidus ou des paires de résidus, les volumes des cellules de Voronoï, les distances entre les résidus en contact à l'interface, la surface de l'interface et le nombre de résidus à l'interface. Ils ont été utilisés en entrée de procédures d'apprentissage statistique. Grâce à ces procédures (apprentissage logistique, séparateurs à vaste marge (SVM) et algorithmes génétiques), on peut obtenir des fonctions de score efficaces, ca- pables de séparer les leurres des structures réelles. Dans un deuxième temps, j'ai déterminé expérimentalement la structure de la thymidylate synthase X, cible antibiotique de choix. La thymidylate synthase X est une flavoprotéine qui a été découverte récemment. Elle intervient dans la synthèse du dTMP chez la plupart des procaryotes mais n'existe pas chez les eucaryotes supérieurs. Cette protéine catalyse le transfert de methyle du tétrahydrofolate vers le dUMP grâce à son cofacteur le FAD et au NADPH qui intervient comme substrat. La structure tridimensionnelle de l'homotétramère de la thymidylate synthase X en présence de son cofacteur, le FAD, a été résolue à 2.4 Å par remplacement moléculaire. Comme pour les structures de thymidylate synthase X de Thermotoga maritima et de Mycobacterium tuberculosis précédemment résolues, le monomère se compose d'un coeur de feuillets β et de deux hélices α à son extrémité. Le site actif se trouve à l'interface de trois monomères, la partie isoalloxazine du FAD étant accessible au solvant et proche d'une longue boucle flexible. La fixation du FAD dans cette structure est légèrement différente de celles déjà observées par la conformation de la partie adénine. Cette structure, associée aux études de mutagénèse dirigée de nos collaborateurs, a permis de mettre évidence des résidus jouant un rôle majeur lors de la catalyse.
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Xicluna, Jérôme. "Régulations des canaux potassiques par des interactions protéine-protéine chez Arabidopsis thaliana." Montpellier 2, 2006. http://www.theses.fr/2006MON20220.
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